I droni ponu purtà una varietà di sensori di teledetezione, chì ponu ottene informazioni multidimensionali è di alta precisione nantu à i terreni agriculi è realizà un monitoraghju dinamicu di parechji tipi d'infurmazioni nantu à i terreni agriculi. Tali informazioni includenu principalmente informazioni nantu à a distribuzione spaziale di e culture (localizazione di i terreni agriculi, identificazione di e spezie di culture, stima di l'area è monitoraghju dinamicu di i cambiamenti, estrazione di l'infrastrutture di u campu), informazioni nantu à a crescita di e culture (parametri fenotipici di e culture, indicatori nutrizionali, rendimentu) è dinamiche di i fattori di stress di a crescita di e culture (umidità di u campu, parassiti è malatie).
Infurmazione Spaziale di e Terre Agricole
L'infurmazioni di lucalizazione spaziale di i terreni agriculi includenu e coordinate geografiche di i campi è e classificazioni di e culture ottenute per mezu di a discriminazione visuale o di u ricunniscimentu automaticu. I cunfini di i campi ponu esse identificati per mezu di coordinate geografiche, è a zona di piantazione pò ancu esse stimata. U metudu tradiziunale di digitalizazione di e carte topografiche cum'è carta di basa per a pianificazione regiunale è a stima di a zona hà una scarsa puntualità, è a differenza trà a lucalizazione di i cunfini è a situazione attuale hè enorme è manca d'intuizione, ciò chì ùn hè micca favurevule à l'implementazione di l'agricultura di precisione. U teledetezione UAV pò ottene informazioni cumplete di lucalizazione spaziale di i terreni agriculi in tempu reale, ciò chì hà i vantaghji incomparabili di i metudi tradiziunali. L'imaghjini aeree da e camere digitale ad alta definizione ponu realizà l'identificazione è a determinazione di l'infurmazioni spaziali basiche di i terreni agriculi, è u sviluppu di a tecnulugia di cunfigurazione spaziale migliora a precisione è a prufundità di a ricerca nantu à l'infurmazioni di lucalizazione di i terreni agriculi, è migliora a risoluzione spaziale mentre introduce informazioni di elevazione, ciò chì permette un monitoraghju più fine di l'infurmazioni spaziali di i terreni agriculi.
Infurmazioni nantu à a crescita di e culture
A crescita di e culture pò esse caratterizata da informazioni nantu à i parametri fenotipici, l'indicatori nutrizionali è u rendimentu. I parametri fenotipici includenu a copertura vegetale, l'indice di a superficia fogliare, a biomassa, l'altezza di a pianta, ecc. Quessi parametri sò interrelati è caratterizanu cullettivamente a crescita di e culture. Quessi parametri sò interrelati è caratterizanu cullettivamente a crescita di e culture è sò direttamente ligati à u rendimentu finale. Sò duminanti in a ricerca di monitoraghju di l'infurmazioni agricule è sò stati realizati più studii.
1) Parametri fenotipici di e culture
L'indice di a superficia fogliare (LAI) hè a somma di a superficia fogliare verde unilaterale per unità di superficia, chì pò caratterizà megliu l'assorbimentu è l'utilizazione di l'energia luminosa da parte di a cultura, è hè strettamente ligatu à l'accumulazione di materiale di a cultura è à u rendimentu finale. L'indice di a superficia fogliare hè unu di i principali parametri di crescita di e culture attualmente monitorati da a teledetezione UAV. U calculu di l'indici di vegetazione (indice di vegetazione di u rapportu, indice di vegetazione nurmalizatu, indice di vegetazione di u cundiziunamentu di u terrenu, indice di vegetazione di differenza, ecc.) cù dati multispettrali è a creazione di mudelli di regressione cù dati di verità di terra hè un metudu più maturu per inverte i parametri fenotipici.
A biomassa sopra a terra in a fase di crescita tardiva di e culture hè strettamente ligata à u rendimentu è à a qualità. Attualmente, a stima di a biomassa per teledetezione UAV in agricultura utilizza sempre principalmente dati multispettrali, estrae parametri spettrali è calcula l'indice di vegetazione per a modellistica; a tecnulugia di cunfigurazione spaziale hà certi vantaghji in a stima di a biomassa.
2) Indicatori nutrizionali di e culture
U monitoraghju tradiziunale di u statu nutrizionale di e culture richiede u campionamentu in campu è l'analisi chimica interna per diagnosticà u cuntenutu di nutrienti o indicatori (clorofilla, azotu, ecc.), mentre chì a teledetezione UAV hè basata annantu à u fattu chì diverse sustanze anu caratteristiche specifiche di riflettanza-assorbimentu spettrale per a diagnosi. A clorofilla hè monitorata in basa à u fattu chì hà duie regioni di assorbimentu forti in a banda di luce visibile, vale à dì a parte rossa di 640-663 nm è a parte blu-viola di 430-460 nm, mentre chì l'assorbimentu hè debule à 550 nm. E caratteristiche di u culore è di a struttura di e foglie cambianu quandu e culture sò carenti, è a scuperta di e caratteristiche statistiche di u culore è di a struttura currispondenti à diverse carenze è proprietà cunnesse hè a chjave per u monitoraghju di i nutrienti. Simile à u monitoraghju di i parametri di crescita, a selezzione di bande caratteristiche, indici di vegetazione è mudelli di previsione hè sempre u cuntenutu principale di u studiu.
3) Rendimentu di e culture
L'aumentu di u rendimentu di e culture hè l'ubbiettivu principale di l'attività agricule, è una stima precisa di u rendimentu hè impurtante sia per i dipartimenti di pruduzzione agricula sia per quelli di gestione. Numerosi circadori anu pruvatu à stabilisce mudelli di stima di u rendimentu cù una precisione di previsione più elevata per mezu di l'analisi multifattoriale.
Umidità agricula
L'umidità di i terreni agriculi hè spessu monitorata da metudi infrarossi termichi. In e zone cù una alta cupertura vegetale, a chjusura di i stomi di e foglie riduce a perdita d'acqua per via di a traspirazione, ciò chì riduce u flussu di calore latente à a superficia è aumenta u flussu di calore sensibile à a superficia, ciò chì à u so tornu provoca un aumentu di a temperatura di a chioma, chì hè cunsiderata cum'è a temperatura di a chioma di a pianta. Siccomu u riflessu di u bilanciu energeticu di e culture di l'indice di stress idricu pò quantificà a relazione trà u cuntenutu d'acqua di e culture è a temperatura di a chioma, cusì a temperatura di a chioma ottenuta da u sensore infrarossu termicu pò riflette u statu di umidità di i terreni agriculi; u terrenu nudu o a cupertura vegetale in piccule zone, pò esse adupratu per inverte indirettamente l'umidità di u terrenu cù a temperatura di u sottusuolu, chì hè u principiu chì: u calore specificu di l'acqua hè grande, a temperatura di u calore hè lenta à cambià, cusì a distribuzione spaziale di a temperatura di u sottusuolu durante u ghjornu pò esse riflessa indirettamente in a distribuzione di l'umidità di u terrenu. Dunque, a distribuzione spaziale di a temperatura di u sottusuolu di ghjornu pò riflette indirettamente a distribuzione di l'umidità di u terrenu. In u monitoraghju di a temperatura di a chioma, u terrenu nudu hè un fattore d'interferenza impurtante. Certi circadori anu studiatu a relazione trà a temperatura di u terrenu nudu è a cupertura di u terrenu di e culture, anu chiaritu a differenza trà e misurazioni di a temperatura di a chioma causata da u terrenu nudu è u valore veru, è anu utilizatu i risultati curretti in u monitoraghju di l'umidità di i terreni agriculi per migliurà a precisione di i risultati di u monitoraghju. In a gestione attuale di a pruduzzione agricula, a perdita d'umidità in u campu hè ancu u centru di l'attenzione, ci sò stati studii chì utilizanu immagini infrarosse per monitorà a perdita d'umidità di i canali d'irrigazione, a precisione pò ghjunghje à u 93%.
Parassiti è Malatie
L'usu di u monitoraghju di a riflettanza spettrale vicinu à l'infrarossu di i parassiti è di e malatie di e piante, basatu annantu à: e foglie in a regione vicinu à l'infrarossu di a riflessione da u tissutu spugnosu è u cuntrollu di u tissutu di a recinzione, e piante sane, sti dui spazii tissutali pieni d'umidità è d'espansione, hè un bon riflettore di varie radiazioni; quandu a pianta hè dannighjata, a foglia hè dannighjata, u tissutu appassisce, l'acqua hè ridutta, a riflessione infrarossa hè ridutta finu à a perdita.
U monitoraghju termicu à infrarossi di a temperatura hè ancu un indicatore impurtante di i parassiti è di e malatie di e culture. E piante in cundizioni sane, principalmente per via di u cuntrollu di l'apertura è di a chjusura di i stomi di e foglie è di a regulazione di a traspirazione, per mantene a stabilità di a so propria temperatura; in casu di malatia, si verificanu cambiamenti patologichi, l'interazzione trà u patogenu è l'ospite in u patogenu nantu à a pianta, in particulare nantu à l'aspetti ligati à a traspirazione di l'impattu, determinarà a parte infestata di l'aumentu è di a diminuzione di a temperatura. In generale, a rilevazione di e piante porta à una deregulation di l'apertura stomatale, è cusì a traspirazione hè più alta in a zona malata chè in a zona sana. A traspirazione vigorosa porta à una diminuzione di a temperatura di a zona infettata è à una differenza di temperatura più alta nantu à a superficia di a foglia chè in a foglia nurmale finu à chì e macchie necrotiche appariscenu nantu à a superficia di a foglia. E cellule in a zona necrotica sò cumpletamente morte, a traspirazione in quella parte hè cumpletamente persa, è a temperatura cumencia à cresce, ma perchè u restu di a foglia cumencia à esse infettata, a differenza di temperatura nantu à a superficia di a foglia hè sempre più alta di quella di una pianta sana.
Altre informazioni
In u campu di u monitoraghju di l'infurmazioni di e terre agricule, i dati di teledetezione UAV anu una gamma più larga d'applicazioni. Per esempiu, ponu esse aduprati per estrarre a zona caduta di granu aduprendu parechje caratteristiche di struttura, riflettendu u livellu di maturità di e foglie durante a fase di maturità di u cuttone aduprendu l'indice NDVI, è generendu carte di prescrizione di l'applicazione di l'acidu abscissicu chì ponu guidà efficacemente a spruzzatura di l'acidu abscissicu nantu à u cuttone per evità l'applicazione eccessiva di pesticidi, ecc. Sicondu i bisogni di u monitoraghju è di a gestione di e terre agricule, hè una tendenza inevitabile per u sviluppu futuru di l'agricultura informatizata è digitalizzata di esplorà continuamente l'infurmazioni di i dati di teledetezione UAV è di allargà i so campi d'applicazione.
Data di publicazione: 24 dicembre 2024