探索高光譜成像在精準農業中的潛力及其應用
發布時間:2023-06-08
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利用高光譜遙感在精準農業中的潛力,通過詳細和全面的作物監測、疾病檢測、養分管理和產量預測,為優化農業實踐帶來了巨大希望。
利用高光譜遙感在精準農業中的潛力,通過詳細和全面的作物監測、疾病檢測、養分管理和產量預測,為優化農業實踐帶來了巨大希望。
高光譜成像是現有遙感數據中信息最豐富的來源之一
無人機、衛星和傳感器在農業領域的應用對全球農業實踐產生了變革性影響。這種技術進步使農民能夠實時和長期地了解作物的狀況和進展。由于其能夠解決農業中的生物復雜性和多種變量,包括生長條件、土壤類型、天氣波動和作物品種,高光譜成像在礦物學、醫學成像、食品質量分析和特別是在農業部門。
什么是高光譜成像?
在可用的各種遙感數據來源中,高光譜成像作為信息最豐富的來源之一脫穎而出。與僅捕獲可見的紅、綠和藍波段的傳統成像不同,高光譜成像包含完整的電磁波譜,提供對顏色和光的全面理解。高光譜成像最初是為軍事和太空應用而開發的,已經發現了廣泛的商業用途,包括在農業中。
然而,高光譜數據的豐富性是有代價的。跨越眾多窄帶的連續數據收集導致大量復雜的數據集,在存儲、昂貴的硬件、操作復雜性以及數據處理和分析的復雜性方面提出了挑戰。
高光譜數據比多光譜數據大且復雜,在數據處理和解釋方面存在相當大的障礙。它們是在具有連續光譜覆蓋的大量窄帶上采集的。
遙感及其在印度農業中的作用
在未來的二十年中,高光譜成像已成為一種非常有前途的技術,用于評估農業和園藝產品的質量和安全性。它結合了遙感、機器視覺和點光譜學的元素,提供用于檢測缺陷和污染物的高級圖像分割。
高光譜成像在精準農業中的各種重要應用,探索其當前和歷史發展,并解決重要問題以促進符合全球可持續發展目標的最終用戶解決方案,為該領域的用戶提供了幫助。
高光譜成像在農業中的潛在應用
精準營養和施肥:利用高光譜成像監測和優化作物營養,包括必需的常量和微量元素,如磷 (P)、鉀 (K)、鎂 (Mg)、錳 (Mn)、銅 (Cu) 和鋅 (鋅)。
疾病和壓力的早期檢測:利用高光譜成像在早期階段識別和檢測疾病和壓力因素,例如柑橘綠化,從而及時干預疾病管理。
植物育種生物物理指標:利用高光譜成像測量葉面積指數 (LAI)、生物量、產量和密度等生物物理指標,促進高通量表型分析以支持植物育種實驗并提高育種效率。
物種和基因型鑒別:利用高光譜成像提供的光譜特征,準確鑒別植物物種、植被類型和作物內的不同基因型。
生化特性分析:利用高光譜成像分析花青素、類胡蘿卜素和葉綠素含量等生化特性,深入了解作物的生理狀況和健康狀況。
高光譜遙感在農業中具有巨大的價值,因為它能夠提供有關作物及其生長條件的詳細而全面的信息。它可以精確監測作物營養,及早發現疾病和脅迫因素,并促進高效植物育種的高通量表型分析。此外,高光譜成像有助于物種和基因型鑒別,并提供對作物生化特性的寶貴見解,有助于加強農業管理實踐和提高作物生產力。
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