目前,,利用無人機(jī)遙感監(jiān)測病蟲害危害的相關(guān)研究,與應(yīng)用還處于初級(jí)階段,,在無人機(jī)飛行平臺(tái)和機(jī)載傳感器的研發(fā),、應(yīng)用和管理方面,及遙感監(jiān)測病蟲害危害數(shù)據(jù)的獲取,、處理和應(yīng)用等方面,,都有極大的提升空間,需要不斷完善應(yīng)用功能,。 一,、無人機(jī)性能亟待優(yōu)化 針對(duì)遙感監(jiān)測所使用的無人機(jī)飛行平臺(tái),主要存在穩(wěn)定性不足,、續(xù)航時(shí)間較短,、易受外界干擾和載荷不足等問題。需要進(jìn)一步開發(fā)穩(wěn)定性強(qiáng),、續(xù)航時(shí)間長和載荷大的無人機(jī)飛行平臺(tái),。對(duì)于無人機(jī)機(jī)載傳感器,為滿足不同的遙感監(jiān)測任務(wù)需求,,無人機(jī)可以搭載相應(yīng)的傳感器,。然而,,現(xiàn)有的無人機(jī)機(jī)載傳感器無法完全適應(yīng)復(fù)雜的外部環(huán)境,所獲取的作物病蟲害危害數(shù)據(jù)質(zhì)量往往由于環(huán)境的不同而存在差異,,并且由于無人機(jī)平臺(tái)載荷不足,,往往搭載傳感器的重量和數(shù)量等有限。因此,,研發(fā)低成本,、輕量化和模塊化以及實(shí)用性更強(qiáng)的機(jī)載傳感器具有重要意義。 在使用無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害時(shí),,為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn),、經(jīng)濟(jì)、普適等目的需要綜合考慮飛行的任務(wù),、環(huán)境,、天氣等因素,從而選擇合適的無人機(jī)飛行平臺(tái)和搭載的傳感器,。特別地,,在提高遙感監(jiān)測任務(wù)的無人機(jī)自身安全性的基礎(chǔ)上,還需進(jìn)一步完善與遵循空中交通管理機(jī)制,,實(shí)行無人機(jī)空域管理以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃,,合理、充分,、有效利用,。同時(shí),對(duì)于無人機(jī)操作人員需要具備安全飛行意識(shí),,遵守當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī),,選擇安全的飛行環(huán)境,預(yù)防無人機(jī)潛在危險(xiǎn)等,。 二,、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取困難 無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害容易受大風(fēng)、陰雨等惡劣天氣影響,,同時(shí)采集數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)太陽光照有較高的要求,。大部分無人機(jī)飛行任務(wù)的操作較復(fù)雜且過度依賴于人工設(shè)置,制約了其在作物病蟲害危害遙感監(jiān)測中的廣泛應(yīng)用,。當(dāng)前研究已逐漸從單塊單次作物遙感監(jiān)測變?yōu)槎鄩K多次的連續(xù)監(jiān)測,,而這加大了遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取的任務(wù)工作量,同時(shí)為監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取與處理帶來挑戰(zhàn),。 另外,,在開展無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害研究時(shí),實(shí)驗(yàn)人員通常需要自行攜帶輻射校正板等校正設(shè)備以便后續(xù)校正操作后獲得反射率值等數(shù)據(jù),。此外,,過去大部分研究使用單一來源的遙感監(jiān)測數(shù)據(jù),難以全面反映整體信息,。隨著傳感器的輕型化和無人機(jī)載荷及續(xù)航時(shí)間的增加,,已逐步實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)同步遙感監(jiān)測作物病蟲害危害信息。未來,,如何獲取更多的遙感監(jiān)測信息仍然需要深入研究,,如獲取空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與光譜成像對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)與相應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù),,以及空天地(衛(wèi)星,、無人機(jī)和地面)一體化立體監(jiān)測數(shù)據(jù)等。值得一提的是,,越來越多開源的更大型,、更多元、覆蓋更廣的遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,、數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)平臺(tái)等正在不斷涌現(xiàn),,將為相關(guān)研究與應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 三,、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理復(fù)雜 通常研究與應(yīng)用人員,,需要設(shè)計(jì)開發(fā)相應(yīng)算法或使用相關(guān)軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)的拼接,、解析和生成處方圖等操作,,其中部分算法和特定軟件針對(duì)特定應(yīng)用而開發(fā)。隨著利用無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害時(shí)間增加,,以及空間和光譜分辨率提高,,需要解決無人機(jī)遙感監(jiān)測獲取的海量數(shù)據(jù)的處理問題。滯后的遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)解譯將無法及時(shí)指導(dǎo)病蟲害的防治,,導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)病蟲害快速,、精準(zhǔn)、高效防治,。特別地,,為實(shí)現(xiàn)時(shí)空實(shí)時(shí)感知、周期實(shí)時(shí)監(jiān)測,、要素實(shí)時(shí)評(píng)估,,當(dāng)前利用空天地一體化立體監(jiān)測技術(shù),開展作物病蟲害危害監(jiān)測的綜合研究,,與應(yīng)用較少,,且具有巨大潛力。 未來,,需不斷完善數(shù)據(jù)處理方法,,應(yīng)設(shè)計(jì)開發(fā)出適用性更強(qiáng),、適用面更廣的數(shù)據(jù)處理算法或軟件以提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。利用更多元的監(jiān)測數(shù)據(jù)提取更全面綜合的作物病蟲害危害特征,??s短數(shù)據(jù)處理時(shí)間,使用基于5G通訊網(wǎng)絡(luò)和邊緣計(jì)算設(shè)備以解決數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)及時(shí)處理的問題,,更加及時(shí),、精準(zhǔn)地監(jiān)測病蟲害發(fā)生和危害程度。 四,、遙感監(jiān)測結(jié)果使用局限 由于存在作物的物候階段,、種植區(qū)域與類型、生育期,、病蟲害危害的監(jiān)測時(shí)間,、氣候變化等影響,目前大部分算法或模型僅適用于對(duì)應(yīng)研究,,而無法具備穩(wěn)定性,、普適性和通用性,往往由于時(shí)間和空間的局限性而嚴(yán)重制約其大面積應(yīng)用與推廣,。例如,,在單次的無人機(jī)遙感監(jiān)測病蟲害危害中實(shí)現(xiàn)很高的識(shí)別率,但并不能保證在其他時(shí)刻通過無人機(jī)獲取的遙感監(jiān)測病蟲害危害數(shù)據(jù),,能得到同樣的識(shí)別率,。 因此,未來需要對(duì)作物病蟲害危害狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,,總結(jié)各種作物病蟲害危害的類型和數(shù)據(jù)特征,,深化對(duì)無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)。通過建立適用性更強(qiáng)的無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害算法或模型,,從而構(gòu)建無人機(jī)遙感監(jiān)測作物病蟲害危害的方法庫以推動(dòng)病蟲害遙感監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展,。 |
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