无人机低空遥感技术在大田作物监测与产量预测中的应用 AB版.docx

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1、无人机低空遥感技术在大田作物监测与产量预测中的应用AB版摘要：近年来数字乡村建设开展进程逐步加快，社会开展新时期信息技术开 始向农业领域逐步渗透，对加速中国农业机械化、自动化、信息化、智能化开展 至关重要。该文对无人机低空遥感技术在大田作物监测与产量预测中应用进行探 究，旨在为大田作物高产生产提供相应理论方法。关键词：无人机低空遥感技术；大田作物；监测；产量预测目前中国农业开展较快，农业数字化、智能化、自动化开展较快。随着数字 乡村开展纲要的提出，各项信息技术开始创新开展，实现各类技术、产品的变革, 促使区域农业开展全面升级。目前为了不断夯实农业开展基础，实现自然资源有 效监测，要注重组建完善

2、的监管平台，实现农田动态化监控。1遥感技术运用在精准农业生产中要注重突出遥感技术应用价值，遥感技术应用能有效获取 大范围、远距离信息，属于新型穿透探测技术，能有效获取多项实时数据。目前 基于遥感成像技术运用能获取物体多重性质，便于较短时间内获取更多基础信 息。在相对空远的位置中，要应用遥感技术获取更多电磁波信号，做好图像信息 识别处理。2无人机低空遥感技术应用实践各类植物生长过程中具备光谱特性，能有效吸收、反射不同光谱。目前无人 机低空遥感技术运用实践中主要是以植物光谱特性为基础，不同波长的光对植物 正常稳定生长会产生多样化影响。要注重发挥无人机应用作用，搭载图像传感器, 比方多光谱相机、可见

3、光相机、热成像相机、高光谱相机等，能有效获取各类作 物在不同波段的图像，获取生长各阶段基本长势现状1。在可利用的电磁波谱中，不同波段图像数据能有效提取不同作物特征参数。 比方在400700 nm的可见光波段对植物形态、几何特征、颜色特征进行判定。 在7001000 nm的近红外波段能用于植物叶片含水量监测。在7500-13000 nm 的热红外波段常用于各类叶片光谱反射，也能有效反映出含水量。在高光谱相机 能采集350-2500 nm上百个光谱带应用植物生长胁迫状态。目前应用无人机低空 遥感对各类农作物生长信息、物理信息集中整合，有助于对农作物生长生物量实 施有效评估，能为大面积农作物种植补充

4、良好的低空管理工具。在现代化农业生 产中运用无人机低空遥感技术，能做好作物生长识别、长势分析、墙情监控、植 株数量判定、成苗率统计、土壤属性分析、灾害评估、作物产量预判等。比方部 分研究人员运用无人机多光谱、热成像以及RGB技术，对黑松种群生长中冠层 温度、植被指数的遗传变异进行分析，评估植被生长特征以及地面上各类植物种 群生长关联性。也有局部研究人员在大豆生长时期，整合RGB图像，对图像光 谱、结构、提及信息等进行判定，能获取加权冠层体积模型，有效计算出大豆植 物生物量。该文以棉花产量预测为例，分析无人低空遥感技术应用流程与应用关 键点。2.1 数据采集在植物生长田间要注重做好各项数据信息采

5、集，明确对应的研究对象以及研 究目标。整合种植田间各项试验数据，比方各类作物种植品种、种植位置、播种 现状、施工操作、灌溉运用、管理成效等。还要集中整合种植田间各项大数据， 比方作物产量值、土壤环境电导率数值等。2.2 遥感图像获取当前要注重集中整合无人机应用作用，规范化采集低空遥感图像，对无人机 搭载图像类别进行划分。对现有技术条件集中整合，搭配常用的RGB可见光相 机、多光谱相机、热成像相机等。在作物不同生长阶段要注重集中收集田间图像, 便于对各类作物生长过程实施有效监测监管。2.3 数据预处理技术人员要运用商用软件对各项数据实施预处理，比方选用Yield Editor产 量数据处理软件。

6、集中筛选出诸多不规范化的产量数据，这样能为云服务软件供 应商以及各类应用软件补充诸多农田图像信息，构建相对完善的全景图像画面。 集中整合全景图像之后，要注重跟大数据以及图像数据应用进行匹配，再通过几 何运算保障记录掌握的GPS数据能有效融入转入到图像中。在此过程操作中， 技术人员在植物种植田地中选取较多极具特征性的位置，再判定其精确坐标。之 后通过对图像画面进行分析，找寻对应的像素值，再做好相应的比例转换2。2.4 采样单元分割对提供的图像集中整合，做好GPS数据分割，有效转为不同的采样单元。 不同单元构成中均具备相对完整的GPS数据、图像数据、作物产量信息等，这 样能建立相对完整的数据集合。

7、2.5 特征参数获取在各项特征参数提取中，要注重获取较多相对突出、能集中表现出各类作物 差异性的参数。对RGB、HSV、Lab颜色模型有效分析。之后基于NDVI植株 覆盖率以及归一化植被参数实施深入分析。3结 语综合上述，该文主要对无人机低空遥感技术在大田作物监测以及产量分析应 用进行探析，为相关农业管理部门提供各项意见。有助于优化现有生产技术，实 现农业产业长远可持续开展。摘 要：该文对现代农业开展中无人机低空遥感技术进行分析，并对其在大 田作物检测与产量预测中的主要应用进行探讨，提出其可以实施的理论与实践方 法，以供相关人员参考。关键词：无人机低空遥感技术；大田作物监测；产量预测无人机遥感

8、主要是利用现代专业的无人机飞行器技术、遥感与传感器技术、 GPS差分定位技术等，来实现其自动化与智能化相关遥感与信息获取功能，在信 息数据获取之后，经过遥感数据处理和应用分析，来进行国土资源、自然环境或 者一些种植农田以及地震灾区的信息资料，为相关技术人员提供专业勘测的数据 基础。目前无人机低空遥感技术具有机动性强、信息获取快、经济本钱低等重要 特点，在目前各个国家都已经成为重点研究的课题。而如何利用无人机低空遥感 技术实施大田作物监测和产量预测，是该课题重点研究的内容，具体分析如下。1精准农业技术应用在目前的农业开展中，精准农业技术已经成为目前一种新型的开展模式，其 主要是将信息技术融合各类

9、高新技术来实现空间、时间的精准化管理，对于现代 大面积作物种植与生产有着极其重要的作用。在精准农业技术中，其基本核心技 术为3s技术，3s技术包含地理信息系统、全球卫星定位系统和遥感技术，缩写 分别为GIS、GPS、和RSo这些技术可以大田区域的种植信息，然后对这 些信息进行管理与分析，将最终结果应用到大田农作物的监测和产量预测中，有 效推进我国的农业建设与开展。经过2018年相关数据调查分析，美国大约有百 分之30-50的农场都在应用精准农业技术，农场种植面积越大，该技术所创造的 利润越高，其种植本钱回收周期也相对越短。而在中国目前的农业开展背景下， 随着机械化水平逐渐提升，精准农业技术也在

10、其技术优势下，促进中国农业资源 合理利用目标快速达成。2遥感技术应用遥感技术是精准农业技术极其重要的支撑技术，其可以在大范围内部的不同 时间获取各个区域的实时数据，并且可以结合遥感影像来详细反响区域内部每个 物体的各种性质，在地质勘探与农田监测中有着极其重要的意义和作用。在一般 的高空远距离区域，技术人员可结合遥感技术来接收物体辐射或者反射出来的电 磁波信息，将信息经过信息处理技术加工成可以精准识别的图像形式，在物体图 像性质分析之后，为该区域的功能定位提供重要的信息资料。在前期对遥感技术进行研究期间，农业遥感技术一直是重点的研究方向，结 合机载和星载遥感可以对大面积农田中农作物实施有效的管理

11、和勘测。随着高光 谱技术的逐渐开展，遥感技术在中国精准农业、数字农业和生态农业开展中已经 占据着核心地位，其以本身观测范围较大、信息较为综合等特点，在农业作物监 测中有着重要的作用，能够实施连续不间断的监测，但是图像的分辨率还有待提 升。随着近些年无人机技术的逐渐开展，无人机遥感技术已经以其智能化与制动 化的优势在农业监测与产量预估方面有着重要的应用。无人机相比于卫星遥感技 术，其具有观测范围小、图像分辨率高、操作简易灵活、并且可以拍摄视频影像, 在现代农业中被广泛应用。3无人机低空遥感技术应用由于不同的植物其本身的光谱特征不同，因此每种植物所吸收、辐射和反射 的广谱也存在不同之处。而无人机低

12、空遥感技术主要是以植物的光谱特性为主要 基础，结合波长对于植物生长的影响作用，将无人机上搭载图像传感器，在作物 不同波段下采集不同的图像，进而分析农作物不同的特征参数。在大田农作物监测和产量预测中，无人机低空遥感技术可以有效评估农作物 的生物与物理信息，进而做出准确评估，为大面积农田管理提供技术保障。在具 体应用中，其包含农作物种类识别、长势监测、土壤属性分析、自然灾害之后农 作物的受损情况以及农作物产量预测能功能，并且在实际应用期间需要注意一下 几点内容。（1）在进行田间数据采集期间，需要首先确定目标和采集对象，将田间的 试验品种进行记录，并且详细记录大田的地理位置、播种情况、施肥情况和灌溉

13、 方式实施情况等，同时需注意准确收集田间地质数据，如土壤的电导率、产量等。（2）确定无人机所搭载的图像传感器种类，在有条件情况下，可以使用RGB 可见光相机、热成像相机或者多光谱相机，并且需要在多个时期来来采集大田图 像，作为农作物生长过程检测的数据基础。（3）在数据采集与图像分析之后，需进行数据统计与建模，一般都是将数 据分为测试集和训练集，其中训练集占据百分之90,用于建模使用，而测试集 占据百分之10,用于评估模型精度，然后构建多元线性回归模型实施产量预测, 最后利用假设检验的P值、决定系数、预测值和真实值之间的平均绝对差百分比 进行模型评价，完成整个大田农作物的监测和产量预估工作。4结论文章对无人机低空遥感技术在大田农作物监测和产量预测的作用和应用进 行分析，希望能够为相关人士提供一些有效的建议和意见，进而促进农业产业的 可持续开展。