1、無人機低空遙感技術在大田作物監測與產量預測中的應用AB版摘要：近年來數字鄉村建設開展進程逐步加快，社會開展新時期信息技術開 始向農業領域逐步滲透，對加速中國農業機械化、自動化、信息化、智能化開展 至關重要。該文對無人機低空遙感技術在大田作物監測與產量預測中應用進行探 究，旨在為大田作物高產生產提供相應理論方法。關鍵詞：無人機低空遙感技術；大田作物；監測；產量預測目前中國農業開展較快，農業數字化、智能化、自動化開展較快。隨著數字 鄉村開展綱要的提出，各項信息技術開始創新開展，實現各類技術、產品的變革, 促使區域農業開展全面升級。目前為了不斷夯實農業開展基礎，實現自然資源有 效監測，要注重組建完善

2、的監管平臺，實現農田動態化監控。1遙感技術運用在精準農業生產中要注重突出遙感技術應用價值，遙感技術應用能有效獲取 大范圍、遠距離信息，屬于新型穿透探測技術，能有效獲取多項實時數據。目前 基于遙感成像技術運用能獲取物體多重性質，便于較短時間內獲取更多基礎信 息。在相對空遠的位置中，要應用遙感技術獲取更多電磁波信號，做好圖像信息 識別處理。2無人機低空遙感技術應用實踐各類植物生長過程中具備光譜特性，能有效吸收、反射不同光譜。目前無人 機低空遙感技術運用實踐中主要是以植物光譜特性為基礎，不同波長的光對植物 正常穩定生長會產生多樣化影響。要注重發揮無人機應用作用，搭載圖像傳感器, 比方多光譜相機、可見

3、光相機、熱成像相機、高光譜相機等，能有效獲取各類作 物在不同波段的圖像，獲取生長各階段基本長勢現狀1。在可利用的電磁波譜中，不同波段圖像數據能有效提取不同作物特征參數。 比方在400700 nm的可見光波段對植物形態、幾何特征、顏色特征進行判定。 在7001000 nm的近紅外波段能用于植物葉片含水量監測。在7500-13000 nm 的熱紅外波段常用于各類葉片光譜反射，也能有效反映出含水量。在高光譜相機 能采集350-2500 nm上百個光譜帶應用植物生長脅迫狀態。目前應用無人機低空 遙感對各類農作物生長信息、物理信息集中整合，有助于對農作物生長生物量實 施有效評估，能為大面積農作物種植補充

4、良好的低空管理工具。在現代化農業生 產中運用無人機低空遙感技術，能做好作物生長識別、長勢分析、墻情監控、植 株數量判定、成苗率統計、土壤屬性分析、災害評估、作物產量預判等。比方部 分研究人員運用無人機多光譜、熱成像以及RGB技術，對黑松種群生長中冠層 溫度、植被指數的遺傳變異進行分析，評估植被生長特征以及地面上各類植物種 群生長關聯性。也有局部研究人員在大豆生長時期，整合RGB圖像，對圖像光 譜、結構、提及信息等進行判定，能獲取加權冠層體積模型，有效計算出大豆植 物生物量。該文以棉花產量預測為例，分析無人低空遙感技術應用流程與應用關 鍵點。數據采集在植物生長田間要注重做好各項數據信息采集，明確

5、對應的研究對象以及研 究目標。整合種植田間各項試驗數據，比方各類作物種植品種、種植位置、播種 現狀、施工操作、灌溉運用、管理成效等。還要集中整合種植田間各項大數據， 比方作物產量值、土壤環境電導率數值等。遙感圖像獲取當前要注重集中整合無人機應用作用，規范化采集低空遙感圖像，對無人機 搭載圖像類別進行劃分。對現有技術條件集中整合，搭配常用的RGB可見光相 機、多光譜相機、熱成像相機等。在作物不同生長階段要注重集中收集田間圖像, 便于對各類作物生長過程實施有效監測監管。數據預處理技術人員要運用商用軟件對各項數據實施預處理，比方選用Yield Editor產 量數據處理軟件。集中篩選出諸多不規范化的

6、產量數據，這樣能為云服務軟件供 應商以及各類應用軟件補充諸多農田圖像信息，構建相對完善的全景圖像畫面。 集中整合全景圖像之后，要注重跟大數據以及圖像數據應用進行匹配，再通過幾 何運算保障記錄掌握的GPS數據能有效融入轉入到圖像中。在此過程操作中， 技術人員在植物種植田地中選取較多極具特征性的位置，再判定其精確坐標。之 后通過對圖像畫面進行分析，找尋對應的像素值，再做好相應的比例轉換2。采樣單元分割對提供的圖像集中整合，做好GPS數據分割，有效轉為不同的采樣單元。 不同單元構成中均具備相對完整的GPS數據、圖像數據、作物產量信息等，這 樣能建立相對完整的數據集合。特征參數獲取在各項特征參數提取中

7、，要注重獲取較多相對突出、能集中表現出各類作物 差異性的參數。對RGB、HSV、Lab顏色模型有效分析。之后基于NDVI植株 覆蓋率以及歸一化植被參數實施深入分析。3結 語綜合上述，該文主要對無人機低空遙感技術在大田作物監測以及產量分析應 用進行探析，為相關農業管理部門提供各項意見。有助于優化現有生產技術，實 現農業產業長遠可持續開展。摘 要：該文對現代農業開展中無人機低空遙感技術進行分析，并對其在大 田作物檢測與產量預測中的主要應用進行探討，提出其可以實施的理論與實踐方 法，以供相關人員參考。關鍵詞：無人機低空遙感技術；大田作物監測；產量預測無人機遙感主要是利用現代專業的無人機飛行器技術、遙

8、感與傳感器技術、 GPS差分定位技術等，來實現其自動化與智能化相關遙感與信息獲取功能，在信 息數據獲取之后，經過遙感數據處理和應用分析，來進行國土資源、自然環境或 者一些種植農田以及地震災區的信息資料，為相關技術人員提供專業勘測的數據 基礎。目前無人機低空遙感技術具有機動性強、信息獲取快、經濟本錢低等重要 特點，在目前各個國家都已經成為重點研究的課題。而如何利用無人機低空遙感 技術實施大田作物監測和產量預測，是該課題重點研究的內容，具體分析如下。1精準農業技術應用在目前的農業開展中，精準農業技術已經成為目前一種新型的開展模式，其 主要是將信息技術融合各類高新技術來實現空間、時間的精準化管理，對

9、于現代 大面積作物種植與生產有著極其重要的作用。在精準農業技術中，其基本核心技 術為3s技術，3s技術包含地理信息系統、全球衛星定位系統和遙感技術，縮寫 分別為GIS、GPS、和RSo這些技術可以大田區域的種植信息，然后對這 些信息進行管理與分析，將最終結果應用到大田農作物的監測和產量預測中，有 效推進我國的農業建設與開展。經過2018年相關數據調查分析，美國大約有百 分之30-50的農場都在應用精準農業技術，農場種植面積越大，該技術所創造的 利潤越高，其種植本錢回收周期也相對越短。而在中國目前的農業開展背景下， 隨著機械化水平逐漸提升，精準農業技術也在其技術優勢下，促進中國農業資源 合理利用

10、目標快速達成。2遙感技術應用遙感技術是精準農業技術極其重要的支撐技術，其可以在大范圍內部的不同 時間獲取各個區域的實時數據，并且可以結合遙感影像來詳細反響區域內部每個 物體的各種性質，在地質勘探與農田監測中有著極其重要的意義和作用。在一般 的高空遠距離區域，技術人員可結合遙感技術來接收物體輻射或者反射出來的電 磁波信息，將信息經過信息處理技術加工成可以精準識別的圖像形式，在物體圖 像性質分析之后，為該區域的功能定位提供重要的信息資料。在前期對遙感技術進行研究期間，農業遙感技術一直是重點的研究方向，結 合機載和星載遙感可以對大面積農田中農作物實施有效的管理和勘測。隨著高光 譜技術的逐漸開展，遙感

11、技術在中國精準農業、數字農業和生態農業開展中已經 占據著核心地位，其以本身觀測范圍較大、信息較為綜合等特點，在農業作物監 測中有著重要的作用，能夠實施連續不間斷的監測，但是圖像的分辨率還有待提 升。隨著近些年無人機技術的逐漸開展，無人機遙感技術已經以其智能化與制動 化的優勢在農業監測與產量預估方面有著重要的應用。無人機相比于衛星遙感技 術，其具有觀測范圍小、圖像分辨率高、操作簡易靈活、并且可以拍攝視頻影像, 在現代農業中被廣泛應用。3無人機低空遙感技術應用由于不同的植物其本身的光譜特征不同，因此每種植物所吸收、輻射和反射 的廣譜也存在不同之處。而無人機低空遙感技術主要是以植物的光譜特性為主要

12、基礎，結合波長對于植物生長的影響作用，將無人機上搭載圖像傳感器，在作物 不同波段下采集不同的圖像，進而分析農作物不同的特征參數。在大田農作物監測和產量預測中，無人機低空遙感技術可以有效評估農作物 的生物與物理信息，進而做出準確評估，為大面積農田管理提供技術保障。在具 體應用中，其包含農作物種類識別、長勢監測、土壤屬性分析、自然災害之后農 作物的受損情況以及農作物產量預測能功能，并且在實際應用期間需要注意一下 幾點內容。（1）在進行田間數據采集期間，需要首先確定目標和采集對象，將田間的 試驗品種進行記錄，并且詳細記錄大田的地理位置、播種情況、施肥情況和灌溉 方式實施情況等，同時需注意準確收集田間地質數據，如土壤的電導率、產量等。（2）確定無人機所搭載的圖像傳感器種類，在有條件情況下，可以使用RGB 可見光相機、熱成像相機或者多光譜相機，并且需要在多個時期來來采集大田圖 像，作為農作物生長過程檢測的數據基礎。（3）在數據采集與圖像分析之后，需進行數據統計與建模，一般都是將數 據分為測試集和訓練集，其中訓練集占