Анатацыя: У гэтым артыкуле глыбока вывучаецца шырокае прымяненне тэхналогіі гіперспектральнай візуалізацыі ў галіне сельскай гаспадаркі. Ён падрабязна распавядае пра сваю важную ролю ў маніторынгу ўраджаю, аналізе глебы і тэставанні на якасць прадукцыі сельскагаспадарчай прадукцыі, аналізуе перавагі і праблемы гэтай тэхналогіі, і з нецярпеннем чакае яго будучых перспектыў развіцця.
I. Уводзіны
Сельская гаспадарка, як асноўная галіна нацыянальнай эканомікі, мае вырашальнае значэнне для забеспячэння харчовай бяспекі і прасоўвання эканамічнага развіцця. З пастаянным прасоўваннем навукі і тэхналогій тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі прынесла новыя магчымасці развіцця ў сельскагаспадарчую сферу сваімі унікальнымі перавагамі. Гіперспектральныя выявы могуць даць багатую спектральную інфармацыю і прасторавую інфармацыю, забяспечваючы моцную тэхнічную падтрымку для рэалізацыі дакладнай сельскай гаспадаркі.
II. Агляд тэхналогіі гіперспектральнай візуалізацыі
(I) прынцып
Гіперспектральныя выявы складаюцца з шэрагу бесперапынных вузкапалосных малюнкаў. Вымяраючы адлюстраванне, выпраменьванне і іншыя характарыстыкі мэтавага аб'екта на розных даўжынях хваль, атрымліваецца спектральная характэрная крывая мэты. Гэтыя спектральныя характарыстыкі адлюстроўваюць фізічныя, хімічныя і іншыя характарыстыкі мэты і могуць быць выкарыстаны для ідэнтыфікацыі і класіфікацыі мэты.
(Ii) Асаблівасці
Высокае спектральнае дазвол: гэта можа адрозніць малюсенькія спектральныя адрозненні і зрабіць тонкае адрозненне паміж культурамі і глебавымі кампанентамі ў розных станах росту.
Шматпалосная інфармацыя: яна змяшчае вялікую колькасць дыяпазонаў і можа ў поўнай меры атрымаць спектральную інфармацыю мэты.
Спалучэнне прасторавай інфармацыі са спектральнай інфармацыяй: не толькі можна вызначыць месцазнаходжанне мэты, але і яе ўнутраныя характарыстыкі можна глыбока зразумець.
Вымярэнне бескантактавага: маніторынг можа ажыццяўляцца, не ўплываючы на рост ураджаяў.
Iii. Прымяненне гіперспектральных малюнкаў у сельскай гаспадарцы
(I) маніторынг ураджаю
Маніторынг стану росту: аналізуючы спектральныя характарыстыкі культур, рост ураджаю можа кантралявацца ў рэжыме рэальнага часу, напрыклад, індэкс вобласці лісця, біямаса і г.д. Напрыклад, на розных этапах росту, спектральная крывая культур зменіцца, і гэтыя змены змяняюцца можа быць выкарыстаны для ацэнкі стану здароўя і прагрэсу росту культур.
Выяўленне шкоднікаў і захворванняў: шкоднікі і хваробы могуць выклікаць змены спектральных характарыстык культур. Тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі можа хутка і дакладна выявіць плошчу ўзнікнення і выяўленасць шкоднікаў і захворванняў. Прыміце прафілактычныя меры своечасова, каб паменшыць страты.
Маніторынг воднага стрэсу: недахоп вады паўплывае на фізіялагічны стан культур, змяняючы тым самым іх спектральныя характарыстыкі. Гіперспектральныя выявы могуць быць выкарыстаны для кантролю за станам вільгаці культур і забяспечыць аснову для разумнага арашэння.
(Ii) Аналіз глебы
Выяўленне кампанентаў: утрыманне арганічных рэчываў, азоту, фосфару, калія і іншых пажыўных рэчываў у глебе можа быць прааналізаваны, каб забяспечыць падтрымку дадзеных для ацэнкі ўрадлівасці глебы і дакладнасці апладнення.
Аналіз тэкстуры: Спектральныя характарыстыкі могуць быць выкарыстаны для вызначэння тыпу тэкстуры глебы, такіх як пяшчаная глеба, суглінка, гліна і г.д., забяспечваючы спасылку на паляпшэнне глебы ў сельскагаспадарчай вытворчасці.
Выяўленне забруджвання: ён можа выявіць забруджвальныя рэчывы, такія як цяжкія металы і рэшткі пестыцыдаў у глебе, забяспечваючы тэхнічныя сродкі для абароны глебавага навакольнага асяроддзя.
(Iii) Выяўленне якасці прадукцыі сельскагаспадарчай прадукцыі
Суднасць пагашэння: сельскагаспадарчая прадукцыя рознай сталасці мае розныя спектральныя характарыстыкі. Тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі можа дакладна меркаваць пра сталасць сельскагаспадарчай прадукцыі і служыць асновай для своечасовага збору.
Якасць: якасць сельскагаспадарчай прадукцыі можа быць ацэнена, напрыклад, прысмакі, кіслотнасць, цвёрдасць і іншыя паказчыкі садавіны, каб павялічыць дабаўленую вартасць сельскагаспадарчай прадукцыі.
Ідэнтыфікацыя сапраўднасці: Для некаторых каштоўных сельскагаспадарчых прадуктаў, такіх як кітайскія лекавыя матэрыялы, тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі можа быць выкарыстана для ідэнтыфікацыі сапраўднасці для абароны правоў і інтарэсаў спажыўцоў.
IV. Перавагі і праблемы прымянення тэхналогіі гіперспектральнай візуалізацыі ў сельскагаспадарчай сферы
(I) перавагі
Высокая дакладнасць: яна можа забяспечыць багатую інфармацыю і рэалізаваць дакладнае маніторынг і аналіз сельскагаспадарчых мэтаў.
Высокая эфектыўнасць: гэта можа хутка атрымаць сельскагаспадарчую інфармацыю на вялікай тэрыторыі і павысіць эфектыўнасць кіравання сельскагаспадарчай вытворчасцю.
Неразбуральнае выпрабаванне: метад бескантактавага вымярэння, які не нанясе шкоду ўраджаю і глебу.
(Ii) праблемы
Складаная апрацоўка дадзеных: Гіперспектральныя выявы маюць вялікую колькасць дадзеных і складана апрацоўваць, патрабуючы прафесійнага праграмнага забеспячэння і алгарытмаў.
Высокі кошт: гіперспектральнае абсталяванне для візуалізацыі дарагое, што абмяжоўвае яго шырокае прымяненне ў сельскагаспадарчым полі.
Праблемы з адаптацыяй да навакольнага асяроддзя: у розных умовах навакольнага асяроддзя, такіх як асвятленне і клімат, можа паўплываць якасць гіперспектральных малюнкаў.
V. Будучыя перспектывы развіцця
Пастаянны тэхналагічны прагрэс: пры пастаянным развіцці тэхналогіі датчыкаў, алгарытмаў апрацоўкі дадзеных і г.д., гіперспектральная тэхналогія візуалізацыі стане больш сталай і ідэальнай, і яе прадукцыйнасць будзе працягваць паляпшацца.
Зніжэнне выдаткаў: пры папулярызацыі тэхналогій і ўзмацнення рынкавай канкурэнцыі цана на гіперспектральнае абсталяванне для візуалізацыі, як чакаецца, паступова зніжаецца, што робіць яго больш шырока выкарыстоўваецца ў сельскагаспадарчым полі.
Мультытэхналагічная інтэграцыя: аб'яднайце тэхналогію гіперспектральнай візуалізацыі з іншымі перадавымі тэхналогіямі, такімі як тэхналогія беспілотнікаў і тэхналогіі Інтэрнэту рэчаў, каб дасягнуць больш інтэлектуальнага кіравання сельскагаспадарчай вытворчасцю.
Пашырэнне поля заяўкі: Акрамя бягучых палёў прыкладанняў, тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі таксама адыграе важную ролю ў страхаванні сельскай гаспадаркі, ацэнцы сельскагаспадарчых рэсурсаў і іншых галінах.
Vi. Выснова
Тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі мае шырокія перспектывы прымянення ў сельскагаспадарчым полі. Ён забяспечвае дакладныя і эфектыўныя сродкі для маніторынгу раслін, аналізу глебы і тэставання на якасць сельскагаспадарчай прадукцыі. Хоць па -ранейшаму існуюць некаторыя праблемы, з пастаянным прасоўваннем тэхналогій і зніжэннем выдаткаў, гіперспектральная тэхналогія візуалізацыі будзе гуляць усё больш важную ролю ў сельскагаспадарчай сферы і ўносіць большы ўклад у садзейнічанне мадэрнізацыі сельскай гаспадаркі.
