發(fā)布時(shí)間：2024-02-15 17:55

　　為了提高農(nóng)田精準(zhǔn)管理效率,基于無(wú)人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)實(shí)時(shí)獲取和傳輸?shù)倪b感數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了一種快速監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤水分的方法:首先,利用UAV飛行采集農(nóng)田的多光譜數(shù)據(jù),在農(nóng)田選取一個(gè)代表性的重點(diǎn)觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)樣點(diǎn)土壤水分探測(cè);然后,利用垂直干旱指數(shù)(Perpendicular Drought Index,PDI),結(jié)合樣點(diǎn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)快速構(gòu)建農(nóng)田土壤水分反演模型,進(jìn)而獲得大范圍的農(nóng)田土壤水分監(jiān)測(cè)結(jié)果.并通過(guò)6個(gè)時(shí)相獲取的UAV數(shù)據(jù)和樣點(diǎn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù),進(jìn)行方法實(shí)驗(yàn)和模型精度分析,結(jié)果表明利用該方法進(jìn)行農(nóng)田土壤水分監(jiān)測(cè)的精度較高:6個(gè)時(shí)相土壤水分反演結(jié)果的決定系數(shù)R2均在0.8以上,其中5個(gè)時(shí)相的均方根誤差RMSE和系統(tǒng)誤差SE值均小于0.1.這證明了基于UAV數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的農(nóng)田土壤水分監(jiān)測(cè)方法的有效性和可行性,可以為大范圍農(nóng)田土壤水分的快速監(jiān)測(cè)提供方法參考.

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【部分圖文】：

圖1研究區(qū)域

研究區(qū)域是位于廣東省韶關(guān)市始興縣東北部的特色煙葉種植農(nóng)田(中心經(jīng)緯度:114°11"44″E,25°03"10″N)，如圖1所示．該農(nóng)田總面積約為16.67hm2，田間作物種植統(tǒng)一有序，田埂排列整齊．作物的生長(zhǎng)期為每年的3—6月份，圖1是2019年5月12日獲取的農(nóng)田范圍的多光譜....

圖3基于UAV數(shù)據(jù)的農(nóng)田土壤水分監(jiān)測(cè)技術(shù)路線

本文利用UAV多光譜數(shù)據(jù)和垂直干旱指數(shù)(PDI)，設(shè)計(jì)了一種快速監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤水分的方法，并通過(guò)6個(gè)時(shí)相獲取的UAV數(shù)據(jù)進(jìn)行方法實(shí)驗(yàn)．技術(shù)流程如圖3所示，具體方法介紹如下:(1)通過(guò)搭載在UAV的多光譜相機(jī)獲取覆蓋整塊農(nóng)田的多光譜數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、配準(zhǔn)、校正等預(yù)處理;(2)計(jì)....

圖5農(nóng)田土壤水分反演結(jié)果

基于上述的農(nóng)田土壤水分反演模型，計(jì)算6個(gè)時(shí)相的農(nóng)田VWC值(圖5)，即可以得到每個(gè)時(shí)相的農(nóng)田土壤水分反演結(jié)果，實(shí)現(xiàn)整塊農(nóng)田土壤水分的監(jiān)測(cè)．由圖5可知:(1)從農(nóng)田土壤水分結(jié)果來(lái)看，經(jīng)像元統(tǒng)計(jì)得到6個(gè)時(shí)相的農(nóng)田VWC均值分別為0.28、0.34、0.16、0.23、0.16、0.1....

圖2無(wú)人機(jī)、多光譜傳感器設(shè)備及野外作業(yè)

數(shù)據(jù)采集包括UAV多光譜數(shù)據(jù)獲取與田間樣點(diǎn)的土壤水分探測(cè)．UAV數(shù)據(jù)的獲取采用大疆精靈4proUAV信息采集系統(tǒng)，搭載ParrotSequoia傳感器作為遙感數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，飛行設(shè)備及野外調(diào)研照片如圖2所示．ParrotSequoia傳感器由多光譜傳感器和光照傳感器兩部分組成....

本文編號(hào)：3900103