Апстракт: Овој труд длабоко ја истражува широката примена на хиперспектралната технологија за сликање во областа на земјоделството. Таа елаборира за својата важна улога во следењето на земјоделските култури, анализата на почвата и тестирањето на квалитетот на земјоделските производи, ги анализира предностите и предизвиците на оваа технологија и со нетрпение ги очекува неговите идни изгледи за развој.
I. Вовед
Земјоделството, како основна индустрија на националната економија, е клучно за да се обезбеди безбедност на храната и промовирање на економскиот развој. Со континуирано напредување на науката и технологијата, технологијата за хиперспектрална слика донесе нови можности за развој на земјоделското поле со своите уникатни предности. Хиперспектралните слики можат да обезбедат богати спектрални информации и просторни информации, обезбедувајќи силна техничка поддршка за реализација на прецизно земјоделство.
Ii. Преглед на технологијата за хиперспектрална слика
(З) принцип
Хиперспектралните слики се состојат од серија на континуирани слики со тесен опсег. Со мерење на рефлексија, зрачење и други карактеристики на целниот предмет на различни бранови должини, се добива спектралната карактеристична крива на целта. Овие спектрални карактеристични криви ги одразуваат физичките, хемиските и другите карактеристики на целта и можат да се користат за целна идентификација и класификација.
(Ii) Карактеристики
Висока спектрална резолуција: Може да разликува ситни спектрални разлики и да направи убави разлики помеѓу земјоделските култури и компонентите на почвата во различни состојби на раст.
Мулти-опсежни информации: Содржи голем број на опсези и може целосно да ги добие спектралните информации за целта.
Комбинирање на просторни информации со спектрални информации: Не само што може да се утврди локацијата на целта, туку и нејзините внатрешни карактеристики можат да бидат длабоко разбрани.
Мерење на контакт: Мониторингот може да се изврши без да влијае на растот на земјоделските култури.
Iii. Примена на хиперспектрални слики во земјоделството
(З) Следење на земјоделските култури
Следење на статусот на раст: Со анализа на спектралните карактеристики на земјоделските култури, растот на земјоделските култури може да се следи во реално време, како што се индексот на површината на лисјата, биомасата, итн. На пример, во различни фази на раст, ќе се промени спектралната крива на земјоделските култури и ќе се промени овие може да се користи за да се суди за здравствениот статус и напредокот на растот на земјоделските култури.
Откривање на штетници и болести: штетници и болести можат да предизвикаат промени во спектралните карактеристики на земјоделските култури. Технологијата на хиперспектрална слика може брзо и прецизно да ја открие областа на појава и сериозноста на штетници и болести. Преземете превентивни мерки на време за да ги намалите загубите.
Следење на стресот на водата: Недостатокот на вода ќе влијае на физиолошката состојба на земјоделските култури, а со тоа да ги менува нивните спектрални карактеристики. Хиперспектралните слики можат да се користат за следење на статусот на влага на земјоделските култури и да се обезбеди основа за разумно наводнување.
(Ii) Анализа на почвата
Откривање на компонентите: Содржината на органска материја, азот, фосфор, калиум и други хранливи материи во почвата може да се анализира за да се обезбеди поддршка на податоците за проценка на плодноста на почвата и прецизно оплодување.
Анализа на текстура: Спектралните карактеристики можат да се користат за да се утврди типот на почвата на текстурата, како што се песочна почва, килим, глина, итн., Обезбедување референца за подобрување на почвата во земјоделското производство.
Откривање на загадување: Може да открие загадувачи како што се тешки метали и остатоци од пестициди во почвата, обезбедувајќи технички средства за заштита на животната средина во почвата.
(Iii) Откривање на квалитетот на земјоделскиот производ
Зрелоста пресуда: Земјоделските производи со различна зрелост имаат различни спектрални карактеристики. Технологијата на хиперспектрална слика може точно да ја процени зрелоста на земјоделските производи и да обезбеди основа за навремено подигање.
Оценување на квалитетот: Квалитетот на земјоделските производи може да се оцени, како што се сладоста, киселоста, цврстината и другите индикатори за овошје, за да се зголеми додадената вредност на земјоделските производи.
Идентификација на автентичност: За некои скапоцени земјоделски производи, како што се кинески лековити материјали, технологијата за хиперспектрална слика може да се користи за идентификација на автентичност за да се заштитат правата и интересите на потрошувачите.
Iv. Предности и предизвици на примена на хиперспектрална технологија за сликање во земјоделското поле
(З) предности
Висока точност: Може да обезбеди богати информации и да реализира точен мониторинг и анализа на земјоделските цели.
Висока ефикасност: Може брзо да добие земјоделски информации во текот на една голема површина и да ја подобри ефикасноста на управувањето со земјоделското производство.
Непродуктивно тестирање: метод на мерење на контакт, кој нема да предизвика оштетување на земјоделските култури и почвата.
(Ii) предизвици
Комплексна обработка на податоци: Хиперспектралните слики имаат голема количина на податоци и тешко се процесираат, за кои е потребен професионален софтвер и алгоритми.
Висока цена: Опремата за хиперспектрална слика е скапа, што ја ограничува неговата широка примена во земјоделското поле.
Прашања за прилагодување на животната средина: Под различни услови на животната средина, како што се осветлување и клима, може да влијае на квалитетот на хиперспектралните слики.
V. Идни изгледи за развој
Континуиран технолошки напредок: Со континуиран развој на сензорна технологија, алгоритми за обработка на податоци, итн., Технологијата на хиперспектрална слика ќе стане позрела и совршена, а неговите перформанси ќе продолжат да се подобруваат.
Намалување на трошоците: Со популаризацијата на технологијата и засилувањето на конкуренцијата на пазарот, цената на хиперспектралната опрема за слики се очекува постепено да се намалува, што го прави пошироко користен во земјоделското поле.
Мулти-технолошка интеграција: Комбинирајте ја хиперспектралната технологија за сликање со други напредни технологии, како што се технологијата на беспилотни летала и технологијата на Интернет на нештата, за да се постигне поинтелигентно управување со земјоделското производство.
Експанзија на полето на апликација: Покрај тековните полиња за апликација, технологијата за хиперспектрална слика, исто така, ќе игра важна улога во земјоделското осигурување, проценката на земјоделските ресурси и другите области.
Vi. Заклучок
Технологијата на хиперспектрална слика има широки изгледи за примена во земјоделското поле. Обезбедува точни и ефикасни средства за следење на земјоделските култури, анализа на почвата и тестирање на квалитетот на земјоделските производи. Иако сè уште има некои предизвици, со континуирано напредување на технологијата и намалување на трошоците, технологијата на хиперспектрална слика ќе игра сè поголема важна улога во земјоделското поле и ќе даде поголеми придонеси за промовирање на земјоделската модернизација.
