Αξιολόγηση μικρών μη επανδρωμένων εναέριων συστημάτων για τον εντοπισμό του στρες ξηρασίας στο χλοοτάπητα

Από RemoteSensing Wiki

Αξιολόγηση μικρών μη επανδρωμένων εναέριων συστημάτων για τον εντοπισμό του στρες ξηρασίας στο χλοοτάπητα

Πηγή: ResearchGate (https://www.researchgate.net/publication/326651649_Evaluating_Small_Unmanned_Aerial_Systems_for_Detecting_Drought_Stress_on_Turfgrass )

Πρωτότυπος τίτλος: Evaluating small unmanned aerial systems for detecting drought stress on turfgrass

Συγγραφείς: Mu Hong, Dale J. Bremer, Deon van der Merwe

Λέξεις κλειδιά: Ξηρασία, Πρόβλεψη, Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα, Δείκτης βλάστησης

Αντικείμενο Εφαρμογής

Η μελέτη αυτή διεξήχθη για να αξιολογήσει την ικανότητα έγκαιρης ανίχνευσης ξηρασίας στο χλοοτάπητα με μικρά μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (sUAS) και να τη συγκρίνει με παραδοσιακές τεχνικές.

Περιοχή Μελέτης

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στο ερευνητικό κέντρο χλοοτάπητα Rocky Ford, στο Μανχάταν.

Εισαγωγή

Οι πρόσφατες εξελίξεις στα μικρά μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (sUAS) μπορούν να παρέχουν μια ταχεία και ακριβή μέθοδο για την έρευνα και τη διαχείριση χλοοτάπητα με λιγότερη εργασία και λιγότερη κατανάλωση χρόνου σε μια προσπάθεια παροχής πόρων για τη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας της χρήσης του νερού.

Υλικά και Μέθοδοι

Ο χλοοτάπητας έχει κοπεί σε ύψος 5/8-ιντσών και έχει ποτιστεί σε διάφορα επίπεδα, από σοβαρή έλλειψη άρδευσης έως καλώς αρδευόμενη, σύμφωνα με την αντικατάσταση αναφοράς εξατμισοδιαπνοής (ΕΤ) 15, 30, 50, 65, 80 και 100%. Οι αερομεταφερόμενες μετρήσεις με τροποποιημένη ψηφιακή φωτογραφική μηχανή τοποθετημένη σε μικρά μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (sUAS) περιλάμβαναν ανακλαστικότητα από τρία μεμονωμένα κανάλια (εγγύς υπέρυθρο, πράσινο και μπλε κανάλι), από τα οποία προέκυψαν οκτώ δείκτες βλάστησης (VI) για αξιολόγηση. Οι παραδοσιακές μετρήσεις περιελάμβαναν ογκομετρική περιεκτικότητα σε νερό (VWC, υγρασία εδάφους), οπτική ποιότητα (VQ), ποσοστιαία πράσινη κάλυψη (PGC) χρησιμοποιώντας ανάλυση ψηφιακής εικόνας, θερμοκρασία εδάφους και ανακλαστικότητα με μια φορητή συσκευή.

Αποτελέσματα

Οι μειώσεις στην ογκομετρική περιεκτικότατα νερού (VWC) σε αγωγούς άρδευσης ανιχνεύθηκαν σταθερά με το κανάλι NIR (εγγύς υπέρυθρο) και έξι από τους οκτώ δείκτες βλάστησης (VI) από sUAS (GreenBlue (VI), για παράδειγμα, παρουσιάζεται στο Σχήμα 1) , καθώς και ο κανονικοποιημένος δείκτης διαφοράς βλάστησης (NDVI). Επιπλέον, αυτά τα κανάλια και ο δείκτης βλάστησης προέβλεπαν την ένταση της ξηρασίας τουλάχιστον μια εβδομάδα πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα στην οπτική ποιότητα (VQ) και στην ποσοστιαία πράσινη κάλυψη (PGC). Για τα μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (sUAS), το NIR και το GreenBlue [(πράσινο - μπλε) / (πράσινο + μπλε)] εκτελούν την καλύτερη πρόβλεψη ξηρασίας. Για τη φορητή συσκευή, το NDVI και το κόκκινο συγκρότημα προέβλεπαν γεγονότα ξηρασίας νωρίτερα από το NIR.

Συμπεράσματα

Το κανάλι εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIR) και ο δείκτης βλάστησης GreenBlue πραγματοποίησαν την καλύτερη πρόβλεψη για την ένταση της ξηρασίας μεταξύ των άλλων δεικτών βλάστησης (VI) ή καναλιών από τα μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (sUAS). Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν τη χρήση τηλεπισκόπησης στην ανίχνευση του στρες της ξηρασίας καθώς γίνεται ορατή πριν γίνει ορατή από το ανθρώπινο μάτι και μπορεί να προσφέρει πολύτιμα στοιχεία διαχείρισης άρδευσης σε χλοοτάπητα.