欢迎来到恒志测绘官网!

品质、专业、诚信、研发、服务测绘地理信息优质服务商
全国咨询热线:186-3700-8288
新闻中心
联系我们

恒志信息技术有限公司

手机:18637008288(微信同号)

邮箱:97652363@qq.com

地址:商丘市示范区南京路与中州路东方锐大厦21层

行业新闻 您的位置:首页>>新闻中心>>行业新闻

想看棉花的长势如何?真的不用每天都下田地

作者: 时间:2020-10-2159691 次浏览

在国家农业信息化大力建设的背景下,精准农业的关键技术发展及应用将成为农业的一个重要增长点。而农田作物信息的快速获取与解析又是开展精准农业实践的前提和基础,是突破制约中国精准农业应用发展瓶颈的关键。

 

项目背景

新疆作为全国棉花的主要种植区域,在中国农业生产和粮食安全方面具有举足轻重的地位。实际生产过程中,棉花的生产受多种因素的影响,因此,在其生长过程中进行实时的长势监测与营养诊断,对于提高棉花产量,指导农民的生产计划具有直接作用;同时,对棉花的长势、营养监测和实时估测也是精准农业和可持续农业发展中十分重要的关键技术。


由于新疆地区幅员辽阔,耕种面积广、种植区域分散等因素的存在,在以往的农业科学研究工作中,人力成本高、耗时周期长等都是让科研工作者头疼的问题,对相关工作造成极大的影响。


为避免以上情况带来的困扰,近期,新疆农业大学在科研项目实施过程中,利用无人机搭载的近地遥感系统对区域棉花长势进行动态监测。由于项目区域面积广,同时对影像精度要求较高,基于多种因素考虑后,项目单位决定采用飞马智能航测系统F1000Freebird电动无人机分别搭载α5100可见光相机和ADClite近红外相机,对研究区域棉花生长进行实时监测。

 

1.jpg

测区DOM


项目实施

该项目利用无人机遥感技术,对棉花各生长期冠层光谱特征及其敏感波段进行研究,以掌握其动态变化特征及规律。


由于项目需要DOM、近红外等多种数据相配合进行研究,所以此次项目分别使用可采集DOM数据的飞马智能航测系统F1000与可采集倾斜影像数据、近红外数据Freebird电动无人机两种类型无人机系统进行作业。


实施项目的方法主要是通过Freebird电动无人机所采集到的红外影像对每个像元的不同波段信息和实验地实测数据进行拟合,再利用遥感软件进行反演,进而推算出该区域内农作物的生长情况以及养分分布情况。此外,由飞马F1000拍摄的可见光数据DOM可研究分析RGB影像是否与农作物叶片的叶绿素含量存在关系。


根据以上项目需求和方案,此次飞行将测区选在划定范围内的一块棉花试验田中,该测区总面积约7.54平方公里。


作为长期性农作物长势普查工作,每次飞行作业需要间隔一个月以比对农作物生长情况。所以,从第一次作业到项目完成先后完成4次,共12个架次的飞行。整个项目组由4人组成,2人负责飞马F1000,2人负责Freebird。在进行航线规划时,我们考虑到DOM与红外数据的需求差别,有针对性的调整F1000与Freebird的航线和飞行高度。在实际作业过程中,以第一个架次飞行(飞马F1000)为例,飞马F1000飞行时间为40分钟,共拍摄600张影像,现场通过无人机管家质检5分钟,影像全部合格可用。由于采用无人机作业,7.54平方公里的数据获取工作可在一天之内全部完成,比人工采集时间节省近80%,而现场所获取的7cm分辨率影像图完全满足项目实际需求

棉花各个生长时期的NDVI分布图


通过采集到红外数据分析后得出的植被NDVI分布图可以看出,绿色区域的棉花长势良好,而黄色则相对较差。通过该类型图可分析出大面积区域内农作物的长势分布情况,进而帮助科研人员研究作物生长过程中的各种问题。

 

项目工作流程


1、进入无人机管家智航线模块,确定测区范围,设置重叠度、地面分辨率等参数,软件自动生成航线;(也可使用该软件在内业环境提前生成航线任务)

2、根据现场环境确定飞行作业起降点,检查无人机硬件安全与电量情况,准备飞行;

3、手抛起飞,通过地面站系统监测整个飞行过程,获取原始影像与POS数据;

4、现场通过无人机管家智检图模块完成影像质检,获得质检报告与DOM预览图,确保全部影像合格可用;

5、通过数据处理软件,获取测区DOM、DSM及三维模型等数据。

 

结论

构建基于无人机平台的棉花养分快速监测体系,掌握无人机遥感技术在区域尺度进行实时、高效棉花营养诊断的新方法。为实现棉花种植过程中养分高效管理的无人机遥感监测奠定基础,同时为精准农业的实施提供理论和技术依据。