Drohnen kënnen eng Vielfalt vu Fernerkundungssensoren droen, déi multidimensional, héichpräzis Akerlandinformatioune kréie kënnen an eng dynamesch Iwwerwaachung vu verschiddenen Aarte vun Akerlandinformatioune realiséiere kënnen. Zu dëse Informatiounen gehéieren haaptsächlech Informatiounen iwwer d'raimlech Verdeelung vu Kulturen (Lokalisatioun vun Akerland, Identifikatioun vun Aarte vu Kulturen, Schätzung vun der Fläch an dynamesch Iwwerwaachung vu Verännerungen, Extraktioun vun der Feldinfrastruktur), Informatiounen iwwer d'Kulturwuesstum (phenotypesch Parameter vun de Kulturen, Ernärungsindikatoren, Ertrag) an d'Dynamik vum Stressfaktor vun de Kulturwuesstum (Feldfiichtegkeet, Schädlinge a Krankheeten).
Informatiounen iwwer d'Räumlechkeet vun der Akerlandschaft
Informatiounen iwwer d'raimlech Lag vun der Akerlandwirtschaft enthalen geographesch Koordinaten vu Felder a Kulturenklassifikatiounen, déi duerch visuell Diskriminéierung oder maschinell Erkennung kritt ginn. D'Feldgrenze kënnen duerch geographesch Koordinaten identifizéiert ginn, an d'Planzfläch kann och geschat ginn. Déi traditionell Method fir topographesch Kaarten als Basiskaart fir regional Planung a Flächenschätzung ze digitaliséieren huet eng schlecht Aktualitéit, an den Ënnerscheed tëscht der Grenzpositioun an der tatsächlecher Situatioun ass enorm a feelt un Intuitioun, wat net fir d'Ëmsetzung vun der Präzisiounslandwirtschaft gëeegent ass. Drohnen-Fernerkundung kann ëmfaassend raimlech Laginformatioune vun der Akerlandwirtschaft a Echtzäit kréien, wat déi onvergläichlech Virdeeler vun traditionelle Methoden huet. Loftbiller vun HD-Digitalkameraen kënnen d'Identifikatioun an d'Bestimmung vu Basis raimlechen Informatiounen iwwer d'Akerlandwirtschaft realiséieren, an d'Entwécklung vun der Technologie fir d'raimlech Konfiguratioun verbessert d'Prezisioun an d'Déift vun der Fuerschung iwwer Informatiounen iwwer d'Lag vun der Akerlandwirtschaft a verbessert d'raimlech Opléisung, während Héichtinformatiounen agefouert ginn, wat eng méi fein Iwwerwaachung vun de raimlechen Informatiounen iwwer d'Akerlandwirtschaft erméiglecht.
Informatiounen iwwer d'Wuesstum vun der Kultur
D'Wuesstum vun de Kulturen kann duerch Informatiounen iwwer phenotypesch Parameteren, Ernärungsindikatoren an Ertrag charakteriséiert ginn. Phenotypesch Parameter enthalen d'Vegetatiounsdeckung, de Blatflächenindex, d'Biomasse, d'Planzenhéicht, etc. Dës Parameteren sinn matenee verbonnen a charakteriséieren zesummen d'Wuesstum vun de Kulturen. Dës Parameteren sinn matenee verbonnen a charakteriséieren zesummen d'Wuesstum vun de Kulturen a stinn direkt mam Endertrag zesummen. Si sinn dominant an der Fuerschung iwwer d'Iwwerwaachung vun landwirtschaftlechen Informatiounen a méi Studien goufen duerchgefouert.
1) Phenotypesch Parameter vun der Kultur
De Blatflächenindex (LAI) ass d'Zomm vun der eensäiteger grénger Blatfläch pro Uewerflächeneenheet, wat d'Absorptioun an d'Notzung vu Liichtenergie vun der Kultur besser charakteriséiere kann, an ass enk mat der Materialakkumulatioun an dem Endertrag vun der Kultur verbonnen. De Blatflächenindex ass ee vun den Haaptwuesstumsparameter vun der Kultur, déi de Moment duerch UAV-Fernerkundung iwwerwaacht ginn. D'Berechnung vu Vegetatiounsindizes (Verhältnis-Vegetatiounsindex, normaliséierte Vegetatiounsindex, Buedembedéngungs-Vegetatiounsindex, Differenzvegetatiounsindex, etc.) mat multispektralen Daten an d'Etabléierung vu Regressiounsmodeller mat Buedemwourechtsdaten ass eng méi reif Method fir phenotypesch Parameteren ëmzekréien.
Iwwerierdesch Biomasse an der spéider Wuesstumsphase vu Kulturen ass enk mam Ertrag a mat der Qualitéit verbonnen. Aktuell benotzt d'Biomasseschätzung duerch UAV-Fernerkundung an der Landwirtschaft nach ëmmer haaptsächlech multispektral Daten, extrahéiert spektral Parameteren a berechent de Vegetatiounsindex fir d'Modelléierung; d'Technologie vun der raimlecher Konfiguratioun huet gewësse Virdeeler bei der Biomasseschätzung.
2) Ernärungsindikatoren vun der Kultur
Déi traditionell Iwwerwaachung vum Ernärungsstatus vu Kulturen erfuerdert Feldprobenahme a chemesch Analysen dobannen, fir den Inhalt vun Nährstoffer oder Indikatoren (Chlorophyll, Stéckstoff, etc.) ze diagnostizéieren, während d'Fernerkundung mat Drohnen (UAV) drop baséiert, datt verschidde Substanzen spezifesch spektral Reflexiouns- an Absorptiounscharakteristike fir d'Diagnos hunn. De Chlorophyll gëtt iwwerwaacht andeems en zwou staark Absorptiounsregiounen am siichtbare Liichtband huet, nämlech den rouden Deel vun 640-663 nm an de blo-violett Deel vun 430-460 nm, während d'Absorptioun bei 550 nm schwaach ass. D'Faarf- an d'Texturcharakteristike vu Blieder änneren sech, wann d'Kulturen e Manktem hunn, an d'Entdeckung vun de statistesche Charakteristike vu Faarf an Textur, déi verschiddene Mängel a verwandte Eegeschafte entspriechen, ass de Schlëssel zur Nährstoffiwwerwaachung. Ähnlech wéi d'Iwwerwaachung vu Wuestumsparameter ass d'Auswiel vu charakteristesche Bänner, Vegetatiounsindizes a Prognosemodeller ëmmer nach den Haaptinhalt vun der Studie.
3) Ernteertrag
D'Erhéijung vun der Ernteertrag ass dat Haaptzil vun landwirtschaftlechen Aktivitéiten, an eng korrekt Schätzung vum Ertrag ass wichteg souwuel fir d'landwirtschaftlech Produktioun wéi och fir d'Gestiounsentscheedungsofdeelungen. Vill Fuerscher hunn probéiert, Ertragsschätzungsmodeller mat enger méi héijer Prognosegenauegkeet duerch Multifaktoranalyse opzestellen.
Landwirtschaftlech Fiichtegkeet
D'Fiichtegkeet vum landwirtschaftleche Fläch gëtt dacks mat thermeschen Infraroutmethoden iwwerwaacht. A Gebidder mat héijer Vegetatiounsdeckung reduzéiert d'Zoumaache vun de Blatstampa de Waasserverloscht duerch Transpiratioun, wat de latente Hëtztfloss un der Uewerfläch reduzéiert an de sensiblen Hëtztfloss un der Uewerfläch erhéicht, wat dann zu enger Erhéijung vun der Krountemperatur féiert, déi als d'Temperatur vum Planzekroun ugesi gëtt. Well d'Reflexioun vum Energiebilanz vun der Planz de Waasserstressindex kann d'Bezéiung tëscht dem Waassergehalt vun der Planz an der Krountemperatur quantifizéieren, sou datt d'Krountemperatur, déi vum thermeschen Infraroutsensor kritt gëtt, de Fiichtegkeetszoustand vum landwirtschaftleche Fläch reflektéiere kann; plakege Buedem oder Vegetatiounsdeckung a klenge Flächen kann benotzt ginn, fir d'Buedemfiichtegkeet indirekt mat der Temperatur vum Ënnergrond ëmzekréien, wat de Prinzip ass, datt: wann d'spezifesch Hëtzt vum Waasser grouss ass, ännert sech d'Temperatur vun der Hëtzt lues, sou datt d'raimlech Verdeelung vun der Temperatur vum Ënnergrond am Dag indirekt an der Verdeelung vun der Buedemfiichtegkeet reflektéiert ka ginn. Dofir kann d'raimlech Verdeelung vun der Ënnergrondtemperatur am Dag indirekt d'Verdeelung vun der Buedemfiichtegkeet reflektéieren. Bei der Iwwerwaachung vun der Krountemperatur ass plakege Buedem e wichtege Stéierungsfaktor. Verschidde Fuerscher hunn d'Bezéiung tëscht der Temperatur vum plakege Buedem an der Buedembedeckung vun de Kulturen ënnersicht, den Ënnerscheed tëscht de Miessunge vun der Krountemperatur, déi duerch plakege Buedem verursaacht ginn, an dem tatsächleche Wäert gekläert, an déi korrigéiert Resultater bei der Iwwerwaachung vun der Fiichtegkeet vum Akerland benotzt fir d'Genauegkeet vun den Iwwerwaachungsresultater ze verbesseren. Am tatsächleche Gestioun vun der Akerlandproduktioun steet och d'Feuchtigkeitsleckage vum Feld am Mëttelpunkt vun der Opmierksamkeet, et gouf Studien mat Infraroutbildgeräter fir d'Feuchtigkeitsleckage vun de Bewässerungskanäl ze iwwerwaachen, d'Genauegkeet kann 93% erreechen.
Schädlinge a Krankheeten
D'Benotzung vun der noen-infrarout-Spektralreflexiounsiwwerwaachung vu Planzeschädlingen a Krankheeten, baséiert op: Blieder am noen-infraroutberäich vun der Reflexioun vum Schwammgewebe an dem Kontroll vum Zonkgewebe, gesond Planzen, dës zwou Gewiefslücken gefëllt mat Fiichtegkeet an Expansioun, ass e gudde Reflektor vu verschiddene Stralung; wann d'Planz beschiedegt ass, gëtt d'Blat beschiedegt, d'Gewebe verwëllt, d'Waasser reduzéiert gëtt, d'Infraroutreflexioun reduzéiert sech bis se verluer geet.
D'thermesch Infrarout-Iwwerwaachung vun der Temperatur ass och e wichtegen Indikator fir Schädlinge a Krankheeten an der Planzewelt. Planzen a gesonde Konditiounen, haaptsächlech duerch d'Kontroll vun der Ouverture an dem Zoumaache vun de Blatstomaten an der Transpiratiounsreguléierung, fir d'Stabilitéit vun hirer eegener Temperatur ze erhalen; am Fall vun enger Krankheet wäerten pathologesch Verännerungen optrieden, d'Interaktioun tëscht Pathogen a Wirt, an de Pathogen op der Planz, besonnesch wat d'Transpiratioun ugeet, wäert den Temperaturop- an Ofsenkung vum infizéierten Deel bestëmmen. Am Allgemengen féiert d'Planzesensing zu enger Dereguléierung vun der Ouverture vun de Stomaten, an dofir ass d'Transpiratioun an der kranker Regioun méi héich wéi an der gesonder Regioun. Déi kräfteg Transpiratioun féiert zu engem Temperaturofgang an der infizéierter Regioun an engem méi héijen Temperaturënnerscheed op der Blatoberfläche wéi am normale Blat, bis nekrotesch Flecken op der Blatoberfläche erschéngen. D'Zellen an der nekrotescher Regioun sinn komplett dout, d'Transpiratioun an deem Deel geet komplett verluer, an d'Temperatur fänkt un ze klammen, awer well de Rescht vum Blat ufänkt infizéiert ze ginn, ass den Temperaturënnerscheed op der Blatoberfläche ëmmer méi héich wéi dee vun enger gesonder Planz.
Aner Informatiounen
Am Beräich vun der Iwwerwaachung vun Informatiounen iwwer landwirtschaftlech Flächen hunn d'Fernerkundungsdaten aus der Drohnen eng méi breet Palette vun Uwendungen. Zum Beispill kënne se benotzt ginn, fir déi gefallene Maisfläch mat Hëllef vu verschiddene Texturmerkmale ze extrahéieren, den Reifegrad vun de Blieder während der Reifephase vun der Kotteng mat Hëllef vum NDVI-Index ze reflektéieren, an d'Verschreiwungskaarte fir d'Abscisinsäure ze generéieren, déi d'Spritze vun Abscisinsäure op Kotteng effektiv guidéiere kënnen, fir exzessiv Uwendung vu Pestiziden ze vermeiden, asw. Geméiss de Bedierfnesser vun der Iwwerwaachung a vum Management vun der Landwirtschaft ass et en inévitablen Trend fir déi zukünfteg Entwécklung vun der informatiséierter an digitaliséierter Landwirtschaft, d'Informatioun vun den Drohnen-Fernerkundungsdaten kontinuéierlech z'ënnersichen an hir Uwendungsfelder auszebauen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 24. Dezember 2024