农作物病虫害遥感监测关键技术研究进展与展望

病虫害是影响农作物健康生长、产量和质量的制约因素之一,加强农作物病虫害的监测,对农作物病虫害进行精准防控,对保障粮食安全,提高农产品产量和质量具有重要意义。随着信息技术的发展,农作物病虫害监测由传统的人工监测逐渐向自动化、信息化和智能化方向发展。农作物病虫害监测平台、监测传感器技术以及相关的数据分析和处理技术是研究农作物病虫害遥感监测的关键技术,这些关键技术的发展水平,决定了农作物病虫害遥感监测技术的发展水平。本文从监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术3方面对农作物病虫害监测技术研究进展进行综述。在监测平台方面,归纳总结了地面监测平台、航空监测平台和卫星监测平台的国内外研究现状,并分析了上述平台优缺点;在监测传感器技术方面,综述了雷达传感器、图像传感器、热成像传感器和光谱传感器等在作物病虫害领域的研究进展;在相关数据分析与处理技术方面,阐述了经典统计算法、计算机图像处理算法、机器学习算法和深度学习算法在农作物病虫害监测领域的研究成果。最后提出了监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术的未来发展趋势,以期为进一步促进我国农作物病虫害监测平台及相关技术的发展提供参考。     

基于合成孔径雷达数据的农作物长势监测研究进展

[目的/意义]农作物长势监测能及时提供农作物的生长状态信息,对于加强中国作物生产管理、确保国家粮食安全具有重要的意义。卫星遥感技术的发展为大面积的作物长势监测提供了契机。然而,在雨热同期的作物生长旺季,光学遥感数据的获取经常受到天气的限制。因此,近年微波雷达遥感技术受到了广泛重视。[进展]梳理了利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据进行农作物长势监测的国内外研究现状,从农作物长势SAR遥感监测指标、农作物长势SAR遥感监测数据和农作物长势SAR遥感监测方法3个方面对基于SAR数据农作物长势监测研究进展与标志性成果进行总结。在分析常用于农作物长势监测的方法及其适用性的基础上,对它们在长势监测中应用情况进行分析。[结论/展望]提出了4个国内外SAR监测农作物长势所存在的问题:1)基于SAR数据的农作物长势监测方法研究整体较少;2)微波散射特征挖掘不够,特别是对极化分解参数的长势监测应用研究还有待深入;3)针对农作物长势监测中的雷达植被指数相对较少,其应用尚未得到充分发挥;4)基于SAR散射强度的农作物长势监测主要采用经验模型,难以推广到不同地区和类...     

遥感技术在农作物病虫害预警监测中的应用

遥感技术可以从高空中监测农作物的生长状态,对农作物出现的病虫害进行预警,及时处理病虫害问题,减轻农作物病虫害所带来的损失,推动农业发展。目前,该技术已经在农作物种植方面发挥了重要作用。笔者分析了遥感预警监测的原理,总结了农作物病虫害遥感预警监测的现状,从构建综合防治信息平台、应用多源遥感信息数据等方面提出了农作物病虫害遥感预警监测措施,分析了遥感预警监测的具体应用方法。研究结果表明:遥感技术可加强对农作物病虫害的防治,提高监测效率,保障农业可持续发展。     

基于无人机平台的直立作物倒伏监测研究展望

作物倒伏是影响农作物产量、造成农业经济损失的一大主要原因。有效地监测农作物倒伏情况,并对作物损失进行预评估,能够为农民和有关部门的灾后防控提供有效的数据支持。运用灵便小巧的无人机平台对作物倒伏区进行监测,可有效避免人工监测引起作物二次倒伏现象的发生。本文针对国内外关于典型倒伏农作物研究种类单一、监测方法集中的现状,以及运用无人机平台提取处理作物倒伏信息所面临的续航时间短、智能化自动化水平有待提高、混种作物监测精准度低、农户专业技能水平普遍偏低等问题进行系统的分析研究;同时,对基于无人机平台监测其他农作物倒伏状况进行展望,提出无人机倒伏监测的高效智能化、识别精准化、监测普适化、功能人性化、性能完备化发展,为拓展无人机平台在各类直立农作物倒伏现象中的研究应用提供参考。     

农作物重大病虫害数字化监测预警系统研究

为提高农作物病虫害监测预警能力,基于web研究开发覆盖水稻、小麦、玉米、棉花、马铃薯、油菜6种作物病虫害及蝗虫、粘虫、草地螟等重大病虫害数字化监测预警系统,开发病虫监测数据填报、管理和统计分析,以及基于webGIS的农作物重大病虫害监测预警、情报信息发布等功能,并在全国31个省(区、市)及1 100多个病虫测报区域站推广应用,对提高我国农作物重大病虫害监测预警能力发挥了重要作用。     

精细监管下的作物长势与生境信息关联探究

为探究在不同生境条件下农作物的长势,明确并创造农作物的最佳生长条件,本文设计了一套精细监管下的作物长势与生境信息监测系统,对农作物所处生境与作物长势等信息进行探究.系统利用机器视觉、物联网等技术,完成了作物病虫害识别与生境信息监测等功能,有助于农作物的增产增收.     

基于物联网技术的特色设施作物信息化管理技术与装备研究

<正>物联网在设施农业中的应用,是对农作物生长环境进行监测和改造,是在田地里铺设各种传感器,安装自动化设备,搭建传感器网络,建立监控中心,从而构建农作物生长决策系统、监测系统。利用各种传感器对空气温湿度、光照强度、土壤温湿度、日照数等数据进行实时采集,以获得农作物生长的当前环境条件。决策系统通过传感器网络获取数据后,再根据农作物在每个阶段的生长要求,对这些数据参数进行分析,通过分析种植环境因素对农作物长     

无人机RTK测绘技术在农业生产中的应用

无人机的应用可以帮助农业生产人员监测大面积的农作物,生成清晰的影像数据,分析农作物的生长状态和病虫害情况,保障农作物的健康成长,提高产量和质量。基于此,笔者概述了地形的三维模型重建技术,分析了无人机RTK测绘的硬件系统和软件系统的构建,探讨了无人机RTK测绘技术在农业生产中的具体应用情况。研究结果表明,无人机RTK测绘技术的监测精度符合要求,能够监测复杂的地形,提高对农作物监测的准确性和安全性。     

卫星遥感技术在气象为农服务中的应用

该文简要回顾了国内外学者在卫星遥感方面所做的相关工作,主要介绍的国内外学者研究内容有卫星遥感资料、图像的处理和订正、对地面目标物的识别、农作物产量预报、卫星遥感的发展状况、建立卫星遥感资料库、建立预报模型、降水监测、地温监测、冻土监测、灾害监测、气体监测、卫星云图应用和不同类型卫星遥感技术相互融合使用等内容。该文在简要介绍卫星遥感技术监测原理的基础上,分析了卫星遥感技术在气象为农服务中的应用现状,提出了在气象为农服务的工作中亟需加强卫星遥感技术应用,阐述了要结合农业气象服务产品加强卫星遥感技术在农业气候区划、农作物种植规划、农作物生长期监测管理、病虫害防治、灾害防御、农作物产量预报、防御火灾以及农业气象服务效益评估等方面的应用。强调要强化卫星遥感技术的应用,最大程度地开发和利用卫星遥感数据,使卫星遥感技术在农业生产实践中能够趋利避害和发挥出更大的作用。      

基于无人机高光谱遥感影像的农作物分类研究

为快速、精准地对农作物信息进行分类和提取,笔者以某研究区农作物作为研究对象,对农作物分类展开研究。利用SVM和RF分类方法,对降维和一阶导数处理后的无人机高光谱遥感影像中的农作物进行分类,并比较了SVM和RF分类结果的精准性。研究结果表明,通过对高光谱影像农作物进行分类,利用RF分类法获得的分类结果精度较高,可以实现对农作物的有效提取,能够为我国农作物生长情况监测、产量估计和病虫害防治提供参考。     

广东省典型农作物智能专家分类系统设计与示范应用

在广东省科技计划项目支持下,在广东省典型农作物标准波谱数据库中设计了符合典型农作物的长势监测和种植面积测算功能模块,将数据挖掘和知识发现应用到专家分类算法中,自行开发了适合农作物数据发现和挖掘的归纳学习算法,充分利用了波谱库中大量的波谱数据、相关属性和空间数据,形成了基于波谱库的广东省典型农作物智能专家分类系统。同时,进行了深圳市的荔枝面积估算的示范研究,结果显示分类精度达到91.8%,KAPPA达到0.81,高于传统分类算法,能满足农业部门对农情监测的要求。     

基于ZigBee的温室监测系统设计

针对国内现有温室建设情况,设计一种新型的基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统。该系统在TI公司CC2530芯片和免费ZigBee协议基础上,通过对系统的软硬件设计,实现了温室内温度、湿度以及农作物叶片温湿度的实时监测,为农作物疾病预防提供有效保障。测试结果表明,系统运行可靠、采集灵敏,满足系统设计和实际需求。     

浅析农作物生产全程机械化

近年来,我国农作物生产方式和种植方式发生了很大的变革,引用了机械化的生产方式,在很大程度上解放了劳动力,通过操纵机械产品就可以对大面积的农田进行监测、灌溉、施肥、收割等操作。通过机械化的农作物生产,研究机械化的作业数据,本文从各个生产环节和农作物的种植种类等对农作物的生产全程机械化进行了评价,并对其进行了详细的阐述。     

开展病虫可视化预报是搞好植保工作的必然选择

长治市是山西省农作物病虫害发生比较严重的地区之一,每年发生并造成损失的农作物病虫害有30余种,发生面积64万hm^2以上,对当地农作物生产造成了严重威胁。长期以来长治市十分重视农作物病虫害的监测预报工作,把重大农作物病虫害的监测预报纳入到长治市突发公共事件总体应急预案范畴,但由于预报发布形式单一,中间过渡环节多,不能直接及时发布病虫害防治信息到农户手中,难以适应广大农民对信息需求的发展变化,特别是在紧急情况下难以掌控防控效果。在信息时代快速发展的今天,农业病虫预报信息如何适应形势发展需要,更直接、更快捷、更准确地为基层广大农民群众所了解,更好地指导病虫防治,为农业生产服务,显得尤为重要。     

基于物联网的远程温室视觉监控系统设计与实现

在当前智慧农业的大环境下,农作物生长过程的识别与监控问题一直是一项具有挑战性的任务,基于此提出一种基于物联网的远程温室视觉监控系统,系统通过LoRa无线通信技术监测温室内的温湿度、光照强度等环境参数,能够及时监测到农作物的生长状况,并实现自动通风、自动补光等功能。在PC端的Qt上位机实时监测温室内的环境信息并控制环境参数,通过OV9726摄像头对农作物进行监测,所获得的生长状态信息传输到S3C6410集中控制模块进行处理,结合克隆选择算法和朴素贝叶斯分类器对叶片进行识别处理。本系统采用LoRa模块进行自组网来实现环境监测,将Linux操作系统移植到集中控制模块,为视觉系统软硬件平台的搭建做准备工作,所使用的组合算法能够使得农作物叶片识别率达到95.3%,识别时间达到8.4 ms,对于叶片识别精度等方面有着明显的提升,经过实验充分验证本系统所使用的设备与算法的有效性。     

山西省植保技术推广工作发展现状与对策思考

一、改革开放以来植保工作演变与现状 1．农作物病虫监测预警工作突飞猛进 山西省农作物病虫测报工作是随着改革的发展和信息时代的进步而逐步发展起来的。1978年农业部决定在山西建立农业部农作物病虫测报总站山西分站,1982年建成投入使用,同时在全省建立了14个全国重大病虫区域监测站和30个省级病虫测报中心站。从此山西省农作物病虫测报工作进入了快速发展时期。在测报技术手段的应用上由历史上的实查推算向系统资料积累和数理统计分析方向发展,监测对象由原来的几种病虫发展到以作物为对象的多种病虫,测报因子由简单的田间病虫调查,发展到天敌、气象、耕作栽培条件、器械诱捕、网室饲养等综合因子分析;     

邻水县农情信息工作现状及对策建议

正农情信息包括农作物种植结构调整、农用物资储备、农资价格、春耕播种进度、种植面积落实情况与田间管理,农作物的长势监测、灾害预警、灾情损失评估和农作物产量预测等,农情信息能动态反映农业农村经济工作的变化进展及趋势,为各级政府决策和指导农业生产提供重要依据,在指挥抗灾救灾工作中有着举足轻重的地位。1农情信息工作的现状     

计算机图像处理技术及其在农业工程中的应用

在农业工程中运用计算机图像处理技术可以提升农业工程的设计和建设质量,有助于农业的发展和进步。计算机图像处理技术农业工程中的应用主要包括监测农作物长势、病虫草害诊断、农作物自动收获等。运用图像处理技术可促进农业工程向自动化、智能化的方向发展。     

无人机遥感技术在精准农业中的应用

农作物在受虫害或其他不利生长因素影响下,其光谱特征位置具有明显差异,在阐述农作物受胁迫光谱响应的生理机制基础上,介绍了用无人机进行遥感监测获取农作物光谱特征数据信息的方法.根据光谱特征数据信息,判断农作物生长状况,应用无人机进行精细化施肥和喷药,以减少肥料和杀虫剂的使用量,节约成本,保护生态环境.     

小型无人机遥感技术在精准农业中的应用

小型无人机遥感技术具有操作简便、可动态连续检测等优势,在精准农业领域中被广泛应用。笔者阐述了小型无人机遥感技术和精准农业的概念,分析了其在农作物精准识别、农作物病虫害检测、农作物长势监测等方面的具体应用,展望了小型无人机遥感技术在精准农业应用中未来的发展。实践证明,小型无人机遥感技术使农业生产具有实时数据获取、准确定位及高效率应对的新特点。