Xi'an'ın Chang'an Bölgesi'ndeki buğday deneme tarlalarının olgunlaşma takibi

Teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte, hassas tarım modern tarım için önemli bir gelişim yönü haline gelmiştir. Hassas tarım, modern bilgi teknolojisine dayalı bir tarımsal üretim modelidir. Tarım arazisi bilgilerinin doğru bir şekilde elde edilmesi, analiz edilmesi ve uygulanmasıyla, tarım arazisi ortamının, bitki büyümesinin, zararlıların ve hastalıkların etkin bir şekilde izlenmesini ve yönetilmesini sağlayarak tarımsal üretim verimliliğini ve tarım ürünlerinin kalitesini artırır. Bu süreçte, hiperspektral uzaktan algılama teknolojisi çok önemli bir rol oynamaktadır.

Hiperspektral izleme teknolojisi hassas tarıma yardımcı oluyor.

Hiper spektral uzaktan algılama, görüntüleme spektral uzaktan algılama olarak da bilinir ve elektromanyetik spektrumun görünür, yakın kızılötesi, orta kızılötesi ve termal kızılötesi bölgelerinde çok dar ve sürekli spektral görüntü verilerinin geniş bir aralığını elde etme teknolojisini ifade eder. Bant genişliği genellikle 10 nm'den azdır, bu nedenle daha sürekli ve eksiksiz spektral bilgi elde edilir, daha geniş bir spektral aralık kapsanır, ürün türleri doğru bir şekilde ayırt edilir ve ürünlerin çeşitli tarımsal parametreleri izlenir.

Hassas tarımda hiperspektral uzaktan algılama teknolojisinin uygulanması, esas olarak hiperspektral uzaktan algılama verileri kullanılarak bitki büyümesinin, fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerinin, veriminin ve kalitesinin hızlı, tahribatsız ve doğru bir şekilde izlenmesinde kendini gösterir ve bitkilerin bilimsel yönetimi ile yüksek verimli ve yüksek etkili yönetimine teknik destek sağlar.

CAS Xiguang Havacılık ve Uzay - Buğday Olgunluk İzleme

Buğday (Triticum aestivum), dünya nüfusunun yaklaşık %35-40'ının temel gıda maddesi olarak kullandığı, küresel ölçekte önemli bir gıda ürünüdür. Nüfusu yüksek bir ülke olarak, ülkemizin buğday talebi sürekli olarak yüksek kalmıştır. Son yıllarda, piyasa rekabeti ve ekilebilir arazi kalitesindeki değişiklikler, buğday üretiminde önemli dalgalanmalara yol açmıştır. Buğday üretimi, ülkemizin gıda güvenliği, ekonomik kalkınması ve sosyal istikrarı için hayati önem taşımaktadır; buğday üretimi hakkında zamanında bilgi, ulusal ekonomik ve makroekonomik karar alma süreçleri için bilimsel bir temel sağlayabilir.

Buğdayın olgunlaşmasını hızlı ve doğru bir şekilde izlemek ve hasat zamanını rasyonel bir şekilde belirlemek için, bu çalışmada Chang'an Bölgesi'ndeki bir gösteri alanından alınan buğday araştırma nesnesi olarak kullanılmıştır. Deney alanının İHA RGB ve çok spektrumlu görüntüleri, orta-geç tane dolum aşamasında elde edilmiştir. RGB görüntülerine 'a' bileşen değerlerini çıkarmak için laboratuvar alanı dönüşümü uygulanmış ve buğday tanesinin olgunlaşmasının değişen özellikleri analiz edilmiştir. Tane oluşum aşamasından süt olgunluğu aşamasına kadar olan buğdayın 'a' değerleri normalize edilerek bir olgunluk izleme indeksi (MCI) oluşturulmuştur. Farklı olgunluk seviyelerindeki buğdayın spektral özellikleri çok spektrumlu görüntüler aracılığıyla analiz edilmiştir. Optimize edilmiş bant özelliklerine dayanarak, buğday olgunluk izleme modeli oluşturmak için MCI tersine çevirme işleminde bağımsız değişkenler olarak sırasıyla oransal bitki örtüsü indeksi (RVI) ve normalize edilmiş fark bitki örtüsü indeksi (NDVI) seçilmiştir.

Aşağıdaki şekil, Şaanxi Eyaleti, Chang'an Bölgesi'ndeki bir buğday deneme tarlasında hasattan önce buğday olgunluğunun tersine çevrilmesinin sonuçlarını göstermektedir. 22 Mayıs'ta izlenen alan yaklaşık 1254,36 mu olup, bunun yaklaşık 227,42 mu'su nispeten olgunlaşmış alandır ve toplam alanın %18,13'ünü oluşturmaktadır.

Hiperspektral uzaktan algılama teknolojisi, bitkilerin ayrıntılı spektral bilgilerini doğru bir şekilde elde edebilir ve izleme modelleri oluşturabilir; böylece ürün türü ve ekim alanı, ürün büyüme ortamı ve zararlıları ve hastalıkları, ürünün fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri, ürün büyümesi, verimi ve kalitesi vb. unsurların hassas bir şekilde izlenmesini sağlayarak, tarımın bilimsel yönetimini teşvik eder, yüksek verim ve kalite elde edilmesini sağlar ve hassas tarımın gelişimini desteklemede olumlu bir rol oynar.