작물 건강의 드론 모니터링의 기술적 원리

무인 공중 차량 (UAV)은 현대 농업, 특히 작물 건강 모니터링에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 드론은 다양한 센서와 이미징 장치를 운반함으로써 농민들이 더 많은 과학적 관리 결정을 내릴 수 있도록 고분비의 실시간 농작물 건강 데이터를 제공 할 수 있습니다. 다음은 작물 건강의 드론 모니터링의 주요 기술 원리입니다.

1. 다중 스펙트럼 이미징
- 다중 스펙트럼 이미징 기술은 작물 건강의 드론 모니터링을위한 핵심 도구 중 하나입니다. 다른 밴드에서 빛의 반사율을 캡처함으로써 멀티 스펙트럼 카메라는 작물의 성장 상태를 반영하는 이미지를 생성 할 수 있습니다. 예를 들어, 가시 및 근적외선 스펙트럼에서 식물의 반사 특성은 식물 건강을 평가하는 데 일반적으로 사용되는 지표 인 NDVI (Normalized Gethation Index)를 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 농작물이 해충과 질병에 의해 공격을 받으면 잎 색, 잎 구조 등이 크게 변해 외관 특성이나 숙박이 변화합니다. 이러한 변화는 스펙트럼 파라미터의 변화를 유발하여 밴드 흡수 및 파장 반사 등에 영향을 미칩니다. 따라서 해충 및 질병에 의해 공격을받는 작물은 다른 형태를 나타냅니다. 파장 정보를 건강한 작물과 비교하면 스펙트럼 반사에서 해충 및 질병 공격의 시간과 유형을 보여줄 수 있습니다.

2. 고해상도 사진
- 고해상도 카메라는 잎 색, 모양 및 질감과 같은 작물의 미묘한 변화를 포착 할 수 있습니다. 이 이미지는 해충 및 질병의 초기 증상뿐만 아니라 작물의 영양 결핍을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정기적으로 사진을 찍고 비교하고 분석함으로써 농민들은 적시에 작물 건강 문제를 감지하고 처리 할 수 ​​있습니다.

3. 열 이미징
- 열 이미징 기술은 작물 표면의 온도 분포를 측정 할 수 있으며, 이는 작물 수분 상태 및 열 스트레스를 모니터링하는 데 매우 유용합니다. 열 화상을 통해 농민들은 과잉 또는 과잉 구조 영역을 식별하여 관개 관리를 최적화하고 수자원 활용 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

4. LIDAR
-LIDAR 기술은 표면의 높이와 모양을 정확하게 측정하고 농지 지형의 고정밀 3 차원 모델링을 달성 할 수 있습니다. UAV는 LIDAR 데이터를 다른 센서 데이터로 융합하여 고정밀 표면 모델을 생성하고, 상세한 지형 및 식생 정보를 제공하며, 해충 및 질병 분포에 대한보다 정확한 공간 정보를 제공하며, 정제 된 예방 및 제어 측정을위한 신뢰할 수있는 데이터 기반을 제공 할 수 있습니다.

5. 인공 지능 분석
- 인공 지능 (AI) 기술과 결합하여 드론은 농작물 건강 문제를 자동으로 식별하고 분류 할 수 있습니다. 예를 들어, 남아프리카의 Moyo는 Dell과 Nvidia의 기술을 사용하여 감자 잎 질병을 감지 할 수있는 자율 드론을 개발했습니다. 드론은 검색 증강 생성 (RAG) 기술을 사용하여 AI 구동 잎 패턴 분석과 고해상도 이미지 캡처를 결합하여 최대 99.52%의 정확도를 달성합니다.

6. 실시간 데이터 전송
- 드론은 실시간으로 데이터를 전송할 수 있으므로 농민은 휴대 전화 나 컴퓨터를 통해 언제든지 필드 상태를 확인할 수 있습니다. 이 즉각적인 피드백 메커니즘을 통해 농민들은 비상 사태에 신속하게 대응하고 손실을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 대규모 농지에서 드론은 실시간 데이터 전송을 통해 지능형 농지 관리를 홍보하여 ​​농민들이 농지 상태를 추적하고 적시에 전략을 조정할 수 있도록 도와줍니다.

도전과 미래의 전망

드론은 작물 건강 모니터링에서 많은 장점을 보여 주었지만 여전히 몇 가지 어려움에 직면 해 있습니다. 데이터 처리 기능은 핵심 문제이며, 많은 양의 데이터에서 유용한 정보를 추출하는 방법은 여전히 ​​주요 기술적 문제로 남아 있습니다. 또한 기후 조건과 지형 복잡성은 드론의 비행 및 모니터링 효과에도 영향을 미칩니다.

그러나 기술의 지속적인 발전으로 이러한 과제는 해결 될 것으로 예상됩니다. 앞으로 인공 지능과 빅 데이터의 조합은 드론의 데이터 분석 기능을 크게 향상시켜 농민들이보다 정확한 의사 결정 지원을 얻을 수있게 해줄 것입니다. 또한 드론 기술의 대중화로 인해 더 작은 농부들은이 기술로 가져온 편의를 누릴 수있을 것입니다.

요컨대, 농작물 건강 모니터링에 드론의 적용은 현대 농업 개발을위한 새로운 가능성을 열었습니다. 효율적이고 정확한 모니터링 방법을 통해 농민들은 농지를 더 잘 관리 할뿐만 아니라 작물 수확량과 품질을 향상시킬 수 있습니다. 기술의 지속적인 발전으로 몇 가지 도전에도 불구하고 농업의 드론의 응용 전망은 향후 더 밝아 질 것입니다.