無人機(jī)光譜成像技術(shù)在大田中的應(yīng)用研究進(jìn)展

彭要奇，肖穎欣，鄭永軍，嚴(yán)海軍，董玉紅，李鑫星

1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 2. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083 3. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083 4. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083 5. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083

引 言

小麥、玉米和水稻種植廣闊，是餐桌上提供人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕Z食作物[1-3]。作物在大田生長過程中，田間環(huán)境因素直接作用于作物本身致使作物植株體產(chǎn)生變化。可以通過監(jiān)測葉面積指數(shù)、植被覆蓋度等參數(shù)來表現(xiàn)作物的表面結(jié)構(gòu)，評估作物的產(chǎn)量； 監(jiān)測作物葉片的氮、水分、葉綠素等含量可用于反映作物的健康狀況； 作物的長勢主要根據(jù)生化參數(shù)進(jìn)行判斷[4]。為了保證作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，對反映田間作物生長狀況的主要生理指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測必不可少。

關(guān)于作物生理指標(biāo)的監(jiān)測方法，傳統(tǒng)方式通常是借助化學(xué)手段或依據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀察進(jìn)行分析，手續(xù)繁瑣、破壞植株、不適宜推廣。而不同作物植被的生物物理參數(shù)(如植被覆蓋度、含水量等)及生物化學(xué)參數(shù)(如氮素、葉綠素等)不同，受到病蟲害和旱澇災(zāi)害的程度不同，在作物植被表層會(huì)呈現(xiàn)出顏色、病斑和紋理等明顯的變化，產(chǎn)生獨(dú)特的光譜反射特性，為利用光譜成像技術(shù)進(jìn)行作物植被監(jiān)測提供了實(shí)踐依據(jù)[5]。使用光譜成像技術(shù)對作物生理指標(biāo)的監(jiān)測，省時(shí)高效，節(jié)省人力。伴隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)型，其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具有一系列的應(yīng)用如對作物進(jìn)行生長監(jiān)測[6]、病蟲害監(jiān)測[7]、產(chǎn)量預(yù)測[8]和精細(xì)分類[9]等?！?br>