La tecnologia di imaging termico drone monitora l'umidità del raccolto

La tecnologia di imaging termico drone è ampiamente utilizzata nell'agricoltura moderna, in particolare nel monitoraggio dello stato dell'umidità delle colture. Questa tecnologia aiuta gli agricoltori a identificare i requisiti di umidità delle colture catturando la distribuzione della temperatura sulla superficie delle colture, raggiungendo così l'irrigazione precisa e migliorando l'efficienza di utilizzo delle risorse idriche.

Principio tecnico

1. Imaging termico a infrarossi
La tecnologia di imaging termico a infrarossi è una tecnologia che genera immagini catturando radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti. Tutti gli oggetti emettono radiazioni a infrarossi e la sua intensità è proporzionale alla temperatura dell'oggetto. Attraverso l'imaging termico a infrarossi, è possibile generare immagini che riflettono la distribuzione della temperatura sulla superficie delle colture. Queste immagini possono mostrare lo stato dell'umidità delle colture, perché le colture con acqua sufficiente sono generalmente più fresche, mentre le colture con acqua insufficiente sono più calde.

2. Indice di stress dell'acqua delle colture (CWSI)
L'indice di stress dell'acqua delle colture (CWSI) è un indicatore importante per misurare lo stato dell'umidità delle colture. La formula di calcolo di CWSI è:
\[
CWSI=\ frac {t _ c - t _ w} {t _ d - t _ w}
\]
Dove, \ (t _ c \) è la temperatura del baldacchino, \ (t _ w \) è la temperatura di superficie di riferimento a terra evaporazione completa, \ (t _ d=t _ a + 5 \) è la temperatura di foglie quando le cimagi sono completamente chiuse, e} e} e} e} e} e} \ (T _ a \) è la temperatura del bulbo secco di prova (cioè temperatura dell'aria del campo). Calcolando la CWSI, il grado di deficit idrico delle colture può essere quantificato.

Passaggi di implementazione

1. Imposta dispositivi ausiliari
Impostare dispositivi ausiliari nel campo, inclusi i sensori di temperatura dell'aria di campo e le superfici di riferimento di evaporazione completa di terra. Questi dispositivi vengono utilizzati per monitorare la temperatura dell'aria nel campo e fornire punti di riferimento per la piena evaporazione al fine di calibrare i dati di imaging termico a infrarossi.

2. Raccogli le immagini a infrarossi con i droni
Immagini a infrarossi di grandi aree di colture di terreni agricoli vengono raccolte attraverso il sistema di imaging termico a infrarossi trasportato dai droni. Allo stesso tempo, il modulo GPS viene attivato in modo sincrono per ottenere le informazioni di posizionamento dell'immagine corrispondente.

3. Elaborazione e analisi dei dati
Il sistema di elaborazione dei dati di terra riceve immagini a infrarossi e informazioni sul posizionamento delle immagini, registri e gira le immagini ed esegue la segmentazione delle immagini sulle immagini giunte per distinguere la superficie di riferimento di evaporazione sufficiente e sufficiente di evaporazione. La distribuzione spaziale della temperatura del baldacchino e della temperatura della superficie di riferimento di evaporazione sufficientemente sufficiente si ottiene rispettivamente dall'immagine della superficie di riferimento di evaporazione sufficiente di evaporazione. Combinati con i dati della temperatura dell'aria monitorati dal sensore di temperatura dell'aria di campo, viene stimata la temperatura delle foglie quando gli stomi delle colture sono completamente chiusi e infine l'indice di deficit dell'acqua delle colture (CWSI) viene calcolata e visualizzata sulla mappa della distribuzione spaziale. Le aree in cui il valore dell'indice del deficit idrico delle colture sono superiori al valore critico sono evidenziate e avvertite.

Vantaggi delle applicazioni

1. Irrigazione di precisione
Monitorando lo stato di umidità delle colture, gli agricoltori possono ottenere un'irrigazione precisa, evitare la sovra-irrigazione o la sottovalutazione, salvando così le risorse idriche e migliorando l'efficienza dell'irrigazione.

2. Migliorare la resa e la qualità delle colture
Il rilevamento tempestivo e il trattamento dei problemi di stress dell'acqua delle colture possono aiutare a migliorare la resa e la qualità delle colture e ridurre le perdite economiche causate da acqua insufficiente.

3. Monitoraggio in tempo reale e avvertimento precoce
La tecnologia di imaging termico UAV può ottenere un monitoraggio in tempo reale. Gli agricoltori possono controllare lo stato dei terreni agricoli in qualsiasi momento tramite telefoni cellulari o computer e adottare misure tempestive per affrontare lo stress idrico.

Sfide e prospettive future

Sebbene la tecnologia di imaging termico UAV abbia mostrato un grande potenziale nel monitoraggio dell'umidità delle colture, affronta ancora alcune sfide. Ad esempio, le capacità di elaborazione e analisi dei dati devono essere ulteriormente migliorate per estrarre informazioni utili da grandi quantità di dati. Inoltre, le condizioni climatiche e la complessità del terreno possono anche influire sul volo e sul monitoraggio degli effetti dei droni.

In futuro, con lo sviluppo dell'intelligenza artificiale e della tecnologia dei big data, le capacità di elaborazione e analisi dei dati della tecnologia di imaging termico UAV saranno ulteriormente migliorati, fornendo agli agricoltori un supporto decisionale più accurato. Allo stesso tempo, con la divulgazione della tecnologia, più piccoli agricoltori potranno godere della comodità portata da questa tecnologia.