在無人機(jī)普及之前,農(nóng)業(yè)遙感主要來自衛(wèi)星的傳感,隨著無人機(jī)以及多光譜攝像機(jī)的普及,無人機(jī)的農(nóng)業(yè)遙感開始在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用。
使用最為廣泛是大疆精靈4多光譜版無人機(jī),它的推出是對精密農(nóng)業(yè)的推進(jìn),它能夠巡檢整個(gè)農(nóng)田的植被健康狀況,以及測量雜草、害蟲損害和土壤條件。
它配備云臺(tái)穩(wěn)定成像系統(tǒng),由一個(gè) RGB 攝像機(jī)和一個(gè)多光譜攝像機(jī)陣列組成,具有五種窄帶傳感器,包括紅色邊緣和近紅外。完全集成的 6 波段攝像頭適用起來更加方便。無人機(jī)頂部是一個(gè)光照傳感器,可捕獲環(huán)境陽光,提供更為準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
該系統(tǒng)能夠提供有關(guān)植被應(yīng)力狀態(tài)、土壤成分、水中鹽度和污染概況等信息。除此之外,RRTK 定位模塊系統(tǒng)高精度測量,可提供以厘米為單位的高精度位置信息。
使用無人機(jī)多光譜版系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)對農(nóng)田監(jiān)測的優(yōu)勢
可以在更短的時(shí)間內(nèi)偵察田地,看到更寬廣的區(qū)域;無人機(jī)收集的數(shù)據(jù)質(zhì)量遠(yuǎn)好于衛(wèi)星的數(shù)據(jù)質(zhì)量:它不僅是一個(gè)更近距離的視圖,而且數(shù)據(jù)采集可以周期性監(jiān)測;實(shí)時(shí)處理,方便操作人員能夠立即訪問可用數(shù)據(jù)。
大疆精靈4多光譜版精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用工作的兼容性
P4 多光譜與標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)工作流程兼容,包括來自 DJI 和其他領(lǐng)先提供商的飛行編程、映射和分析軟件。使用 DJI GS Pro 應(yīng)用程序,用戶可以創(chuàng)建自動(dòng)化和可重復(fù)的任務(wù),包括飛行計(jì)劃、任務(wù)執(zhí)行和飛行數(shù)據(jù)管理。收集到的數(shù)據(jù)可以輕松導(dǎo)入到 DJI Terra 或一套第三方軟件,包括 Pix4D Mapper或其他測繪建模軟件,用于分析和生成額外的植被指數(shù)地圖。此外,P4 多光譜用戶可以通過使用 DJI 的 D-RTK 2 高精度 GNSS 移動(dòng)站(支持全球所有主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))或通過具有互聯(lián)網(wǎng)連接的 iPad 使用第三方網(wǎng)絡(luò) RTK 來提高 RTK 定位的準(zhǔn)確性。大疆精靈4多光譜版利用 DJI 強(qiáng)大的 OcuSync 傳輸系統(tǒng),以更低的信號(hào)干擾、增強(qiáng)的視頻傳輸和 7 公里的最大傳輸范圍提供流暢的飛行體驗(yàn)。每臺(tái) 200 萬像素的攝像機(jī)都配有全局快門,可在飛行過程中進(jìn)行精確成像,每塊電池最多飛行 27 分鐘。
大疆精靈4多光譜版精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用工作的流程
1、起飛錢設(shè)置:需要在在 iPad+GS Pro 上設(shè)置和操作,不支持使用 DJI 帳戶連接大疆精靈4多光譜并登錄DJI GO4 等控制軟件。 全部由 GS Pro 設(shè)置。起飛前監(jiān)察飛機(jī)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置(校準(zhǔn)、故障安全、攝像機(jī)等),設(shè)置完成后,可以手動(dòng)飛行(可在 RGB 模式和 NDVI 模式之間切換)。 拍攝記錄僅包括靜止圖像,iPad 的視頻錄制功能可以保存視頻。
2、創(chuàng)建任務(wù)(類似于 GS Pro)自動(dòng)導(dǎo)航(與 GS Pro 相同)
3、數(shù)據(jù)搜集
與其他 DJI 產(chǎn)品一樣,在 100 個(gè)媒體文件夾中連續(xù)拍攝
分辨率:1600x1300,JPEG 約 980KB,TIF 通常為 4MB 左右。
4、圖像合成
可以借助第三方的各種圖像合成軟件,但 DJI Terra 也可以在 PC 上執(zhí)行。
DJI Terra 可在相對較短的時(shí)間內(nèi)在現(xiàn)場進(jìn)行圖像合成和植被指數(shù)化
(RGB)
(NDVI)
5、獲取數(shù)據(jù)
相機(jī)和云臺(tái),圖像穩(wěn)定
NDVI 現(xiàn)場視頻(如果 P4M 處于打開打開中,則可以在現(xiàn)場觀看 NDVI 圖像)
DJI Terra 成為 PC,但可以本地進(jìn)行圖像合成和植被指數(shù)化,因此可以快速操作
無人機(jī)多光譜版系統(tǒng)的發(fā)展對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的未來將產(chǎn)生哪些助力?
結(jié)合多光譜數(shù)據(jù)生成NDVI等植被指數(shù),在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)植保定量噴灑、作物長勢的預(yù)測、病蟲害的識(shí)別等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用;
環(huán)保方面,使用多光譜數(shù)據(jù)并反演各類植被指數(shù),可以監(jiān)測到可見光看不到的地方,如水域中水藻的識(shí)別和監(jiān)測、荒漠化、生態(tài)保護(hù)、水土保持等;
滿足涉及植被、遙感、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、生態(tài)、水文水資源環(huán)境污染、環(huán)境變化等專業(yè)的高校、科研院所的科學(xué)研究使用;
使用植被指數(shù)圖,可將植被、草地、水域、不滲水面等土地類別進(jìn)行自動(dòng)化分類,指導(dǎo)城市綠化面積調(diào)查、城市農(nóng)村規(guī)劃設(shè)計(jì)等;
目前,數(shù)字轉(zhuǎn)型 (DX) 在每個(gè)行業(yè)都備受關(guān)注,隨著科技的發(fā)展,無人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在全球逐步推進(jìn)。
無人機(jī)多光譜遙感監(jiān)測開始用于灌溉故障、病蟲害發(fā)現(xiàn)、收獲適宜期的確定和產(chǎn)量預(yù)測。 此外,通過定期收集和分析無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù),可以管理詳細(xì)的農(nóng)田和作物數(shù)據(jù)。
迄今為止,極端天氣下環(huán)境下,整個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域一直關(guān)注農(nóng)田信息的管理,但由于新型冠狀病毒的影響,人力不穩(wěn)定、物流和貿(mào)易混亂等因素,農(nóng)業(yè)界的農(nóng)田信息管理變得越來越重要,無人機(jī)的農(nóng)業(yè)遙感信息將成為每個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的必要信息。