基于无人机遥感简析烟田监测技术应用现状及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.docx

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1、基于无人机遥感简析烟田监测技术应用现状及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摘要：该文对现代农业发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

2、术具有机动性强、信息获取快、经济成本低等重要特点，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发展中，精准农业技术已经成为目前一种新型的发展模式，其主要是将信息技术融合各类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这些技术可以搜集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

3、的监测和产量预测中，有效推进我国的农业建设与发展。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，其种植成本回收周期也相对越短。而在中国目前的农业发展背景下，随着机械化水平逐渐提升，精准农业技术也在其技术优势下，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应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

4、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和勘测。随着高光谱技术的逐渐发展，遥感技术在中国精准农业、数字农业和生态农业发展中己经占据着核心地位，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发展，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

5、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

6、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

7、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发展。摘要:作为经济作物之一，烟草的种植对于国民经济的发展有积极推动作用。目前烟草的种植面积逐渐扩大，给管理带来新的难题。而先进技术的应用，可以解决一部分问题，比如无人机遥感技术，其应用范围更加广泛，应用价值也更加突出。在烟田监测方便，该

8、技术也发挥了不可替代的优势，可以监测烟草种植面积、产量、病虫害等。该文对无人机遥感系统进行简单论述，分析其进行烟田监测的技术路线，并探究该技术的实际应用。关键词：无人机遥感技术；烟田监测；技术路线；应用烟草种植是中国农业领域的重点内容，比如地区，烟草种植就比较大。以年为例，烟草公司种植万亩，亩种植株，亩产kg；在种植过程中，烟草常见的病虫害有病毒病、黑茎病、烟青虫以及蝇虫。因为烟草种植面积广泛，进行管理有一定难度，借助无人机遥感技术，可以实现对种植面积、种植株数、产量预估、病虫害监测、灾后评估受灾面积、水分检测、土壤水分监测等方面的远程监测，不仅可以保证对烟草种植的全过程跟踪，还可以减轻种植人

9、员的工作量，具有多重意义。1无人机遥感系统概述无人机遥感技术就是以无人机设备为载体，植入遥感系统，借助其他先进技术的支持，进行无人操控的远程监控技术，可以在高空中监测地面上的事物，包括植被。该系统还可以实时拍摄现场信息，传输给计算机中心进行处理。同时该技术可以实现自动化数据分析、建模和处理应用，快捷、灵活、经济性强。而且无人机本身体积小，质量轻，结构比较牢固，可以持续运行，运维便利，使用成本较低，所以在多个领域出现广泛应用，比如环境监测、城市管理、灾后救援等方面。2烟田监测技术路线2.1 数据获取包括大范围和小范围的数据获取,对于大范围获取,选择的是固定翼无人机。这需要先设计航线，申请空城，对

10、地面外业测量做好规划，之后进行航摄飞行，拍摄过程中实时下载航片，同时进行格式转化，检查航片质量是否合格，如合格,即对影像数据进行预处理，对最终监测成果进行整理和验收。如果航片质量检查不合格，则需要进行补飞设计，重新飞一遍，最终获取质量合格的航片。但是该设备的使用需要事先设计监测程序，结合烟田的地形、地势、高差、政区、航高、方向等因素，综合进行设计，保证可以清晰准确的获取想要的数据信息。对于小范围样本获取，选择四旋翼无人机，但其使用前提是事先选择好监测区域，保证有代表性，在区域内设置控制点，计算出所选区域的实际面积，利用设备进行航拍，获得清晰影像图片，然后对烟田管理事项进行统计分析1。2.2 数

11、据处理在获取航拍到的影像图片之后，利用计算机的软件程序，将图像复原，原型就是当初航拍的位置。这样可以计算出航拍地点的坐标，从而在大地图上建立起三维虚拟模型，最终形成真实的原地区景象图。最后是根据影像进行计算，得出烟草的种植密度，最终获得面积和植株数量。具体流程是：无人机影像及POS数据-提取特征点，进行影像匹配-空三解算与区域网平差-影像拼接输出全景图-矢量绘制-（纳入密度参数）-自动统计面积及植株数。3无人机遥感技术在烟田监测的具体应用3.1 估测种植面积烟草种植面积是关系到对烟田管理和发展决策的基础，对种植面积进行估测有助于掌握烟草的种植情况，掌握实际种植面积,从而可以预测当年的烟叶产量。

12、过去进行监管一般是借助GPS技术，对烟田位置进行定位，然后组织从业人员进行人工丈量，通过丈量数据进行计算，得出预测值；虽然这样做比较准确，但费时费力，从业人员的工作量很大，而且只能一次性丈量小面积的烟田，效率不高。而利用该技术可以直接拍摄清晰影像，传输到计算机中可以转化成图片，按照比例关系进行处理和计算，明确烟田的区域范围，然后支持对面积的估测2。3.2 监测烟草长势烟草作为一类经济作物，主要是依靠叶片产量获取经济收益。这意味着烟草的长势对其产量有直接影响。在大面积种植的情况下，针对长势进行监测是借助遥感卫星，获取所种植的烟草的光谱信息，结合地形条件进行综合分析，建立起烟草监测模式，直观监测烟

13、草长势，相关数据还可以指导烟草种植工作，分析存在的问题，引导先进技术的使用等。系统中纳入高光谱成像技术，可以用于获取不同尺度上的农作物长势监测、农田环境参数，同时还可以进行农学参数反演等工作。操作人员从高光谱影像上提取的地物光谱精度较高，可以满足监测要求，同时监测图片可以帮助从业人员计算烟草的长势指标，进而综合数据行程空间分布图，用于对烟草产量情况进行直观展示3。3.3 监测烟草病虫害及产量借助该技术，通过远程操作的方式，对病虫害类型以及破坏程度进行全方位勘察和巡视，可以直观和生动的反映出病虫害发生的状态，精准定位病害区域，为后续防治工作奠定基础。该技术可以将勘查结果以图片的方式实时发送到移动

14、终端中，以供技术人员进行分析。因为烟田中出现病虫害的情况比较普遍，而如果单靠人工进行肉眼观察，很难及时发现病虫害的苗头，一般都是在危害比较严重后才能发现，影响到防治工作开展。而借助该技术，可以实现24小时不间断监控，通过事先预设的程序，如果拍摄到的烟田影像图片出现异常，设备会做出警示，提醒种植和监测人员关注，及时对病虫害进行处理。产量估测的精准度，对于种植人员决策何时投入市场，如果控制烟草生长状况等有关键意义。因为烟草种植受很多因素影响，特别是自然条件，如果当地出现恶劣气候，就可能影响烟草生长。过去进行烟草产量估测一般是选择用植株数量、长势等预测，或者直接询问有经验的烟农进行估算，很受人为因素

15、的干扰，并且给出的结果难以量化。但是该技术可以解决这些问题，借助该技术对烟田进行监测，定期通过收集到的影像图片计算预测产量，如果出现下降趋势，要及时派遣专家进行观测处理，解决阻碍烟草生长的问题。3.4 在病虫害防治方案制定和执行中首先是利用该技术获得的烟田生长勘察图片比较清晰，技术人员进行分析可以明确烟田中所发生的病虫害的类型和特点，了解危害范围。特别是对于偏僻、陡峭的地区，依靠人工进行病虫害防治有些困难，而借助该技术可以发挥优势，减少对人工的依赖，提升防治工作的水平。其次，该技术可以适当搭载一些农药,然后飞行到特定的区域中喷洒，扩大病虫害的防治面积，减少人力的应用。利用互联网技术，可以实现对

16、无人机的远程操控，这样就可以在需要治理的区域自动化喷洒药物,提高工作的效率。而且无人机本身的转动会扩大药物喷洒的覆盖面,促使药物穿透到树木中，提高防治效果。另外，该技术的应用需要与其他适宜技术相配合，精准确定病虫害发生最严重的地方，进行针对性控制。4结语在烟草种植工程中，借助无人机遥感技术，科学规划监测作业流程，可以获得高精度、实时的烟田影像，对影像内容进行分析，可以掌握烟田的种植面积、估算产量、防治病虫害等，对烟草科学种植有积极的作用。参考文献：1孟秀军，谷连军，王森.无人机遥感在烟田监测中的应用一一以湖南省宁乡县黄材镇烟田监测为例J.北京测绘,2018,32(10):1169-1173.2吕小艳，竞霞，薛琳，等.遥感技术在烟草长势监测及估产中的应用进展J.国农学通报,2020,36(22):137-141.3陈金，刘品超，黄国强，等.基于无人机遥感的烟田监测技术应用现状J.现代农业科技,2018,(4):211-212.