Χρήση τηλεπισκόπησης για τη μέτρηση της ανάπτυξης και της διαχείρισης των καλλιεργειών
Στις περισσότερες χώρες της Ανατολικής και Νοτιοανατολικής Ασίας, τα συστήματα παραγωγής μωσαϊκού αποτελούνται συνήθως από σχετικά μικρές εκμεταλλεύσεις γης (<2 εκτάρια), τις οποίες διαχειρίζονται μεμονωμένοι αγρότες/οικογένειες (Εικ. 1). Διαφορετικές πρακτικές διαχείρισης νερού και θρεπτικών ουσιών υπάρχουν μεταξύ των χωρικά παρακείμενων αγρών στις κύριες καλλιέργειες, λόγω των διαφορών στην προτίμηση των μεμονωμένων αγροτών. Οι εποχικές δυνάμεις της ανάπτυξης και της ανάπτυξης των καλλιεργειών σχετίζονται στενά με το περιβάλλον του οικοτόπου όπου καλλιεργούνται.
Ως εκ τούτου, καταγράφονται συνήθως μεγάλες διακυμάνσεις των διαχρονικών αλλαγών στην απόδοση των καλλιεργειών σε ευρύτερες χωρικές κλίμακες και μεταξύ των χωραφιών που ανήκουν σε μεμονωμένους αγρότες, εν μέρει λόγω των διαφορετικών πρακτικών διαχείρισης των αγρών. Η έλλειψη αποτελεσματικών πρακτικών διαχείρισης πεδίου, καθοδηγούμενων από γεωπόνους και φορείς λήψης αγροτικών αποφάσεων, περιορίζει σημαντικά τη βελτίωση της αποδοτικότητας χρήσης νερού και αζώτου, με αποτέλεσμα την υλοποίηση του εκσυγχρονισμού της γεωργίας και της γεωργίας ακριβείας.
Ωστόσο, ο στόχος της παρακολούθησης της ανάπτυξης και ανάπτυξης των καλλιεργειών ανά χωράφι (μεμονωμένες μικρές εκμεταλλεύσεις) σε επίπεδο τοπίου/περιοχής παραμένει δύσκολος εν μέρει λόγω της απουσίας κατάλληλης μεθοδολογίας. Η μεθοδολογία εφαρμόζει οικοφυσιολογικά δεδομένα, τα οποία εμπλέκονται άμεσα στην ανάπτυξη των καλλιεργειών, σε ευρύτερες χωρικές και χρονικές διαστάσεις για να ποσοτικοποιήσει ρητά τις επιδράσεις της περιβαλλοντικής αλλαγής στην κατάσταση ανά χωράφι της ανάπτυξης της καλλιέργειας. Για να επιτευχθεί ο στόχος, αναπτύχθηκε στη συνέχεια μια χωρικά ιεραρχική ολοκλήρωση (μοντέλο φωτοσύνθεσης CAnopy με βάση το PIXel, PIXCAN) που συνδυάζει μετρήσεις από φύλλο σε θόλο και κλίμακες πεδίου (Εικ. 2).
Το μοντέλο PIXCAN συνδέει την τηλεπισκόπηση UAV (μη επανδρωμένο αεροσκάφος) σε χωρική υψηλή ανάλυση και μετρήσεις της επιφάνειας του εδάφους της δομής και της λειτουργίας του θόλου. Ένα σύστημα UAV κατασκευάστηκε για να είναι όσο το δυνατόν πιο ελαφρύ, με οκτώ έλικες. Ενσωμάτωσε ένα αντίζυγο στο οποίο ήταν τοποθετημένη μια κάμερα τηλεπισκόπησης. Η λήψη των εικόνων UAV σε χωρική ανάλυση περίπου 10 cm λήφθηκε περίπου σε τοπικό μεσημέρι ± 30 λεπτά στα κύρια φαινολογικά στάδια. Κατά τη στιγμή της εφαρμογής UAV πραγματοποιήθηκαν ταυτόχρονα μετρήσεις της επιφάνειας του εδάφους της φωτοσυνθετικής φυσιολογίας των φύλλων, του δείκτη επιφάνειας φύλλου και της δομής του θόλου. Οι μετα-επεξεργασμένες εικόνες τηλεπισκόπησης UAV συνδέθηκαν με τις μετρήσεις της επιφάνειας του εδάφους, οι οποίες συγκεντρώθηκαν σε περιβάλλον διεπαφής ENVI/IDL.
Ανάπτυξη της χωρικής ιεραρχικής ολοκλήρωσης της τηλεπισκόπησης UAV και του in vivo Οι μετρήσεις των πληροφοριών για την ανάπτυξη των καλλιεργειών προχωρούν προς την καλύτερη παρακολούθηση των προφίλ εποχικών αλλαγών της ανάπτυξης και ανάπτυξης της καλλιέργειας ανά χωράφι και κατανόηση των μηχανισμών του τρόπου με τον οποίο οι πρακτικές διαχείρισης νερού/θρεπτικών συστατικών ρυθμίζουν τις διαεποχικές διακυμάνσεις της ανάπτυξης και ανάπτυξης της καλλιέργειας ανά χωράφι (Εικ. Περιοχή 3 φύλλων και εικ. 4-φωτοσυνθετική ικανότητα).
Για παράδειγμα, οι χωρικές παραλλαγές (SVs) τόσο στους ρυθμούς φωτοσύνθεσης όσο και στην αποδοτικότητα χρήσης φωτός νωρίς στην καλλιεργητική περίοδο ενισχύθηκαν με την προσθήκη αζώτου και τέτοιες διατροφικές επιδράσεις απορρίφθηκαν με την πάροδο του χρόνου. Η εμφάνιση αποξήρανσης του εδάφους σε ορισμένα χωράφια συμπιέζει σημαντικά τη φωτοσυνθετική ικανότητα του θόλου, η οποία επίσης ανιχνεύεται ποσοτικά από το σύστημα παράδοσης πληροφοριών καλλιέργειας (CIDS). Η έγκαιρη εφαρμογή άρδευσης και θρεπτικών συστατικών στο χωράφι θα μπορούσε να εξαλείψει τις επιπτώσεις του δυσμενούς περιβάλλοντος στην ανάπτυξη των καλλιεργειών.
Η επέκταση της έκδοσης του υπό προετοιμασία συστήματος παράδοσης πληροφοριών για τις καλλιέργειες που θα ενσωματώνει τις ιδιότητες του εδάφους και το υπομοντέλο ανάπτυξης των καλλιεργειών για την παρακολούθηση της ημερήσιας ανάπτυξης των καλλιεργειών και της παραγωγής βιομάζας θα επέβαλλε σπάνια ευκαιρία για καλύτερη παρακολούθηση των αλλαγών στην περιφερειακή απόδοση των καλλιεργειών υπό παγκόσμιες περιβαλλοντικές αλλαγές.
Αυτή η μελέτη, Μια χωρική ιεραρχική ενσωμάτωση της τηλεπισκόπησης κοντινής απόστασης, της δομής των φύλλων και της φυσιολογίας βοηθά στη διάγνωση των χωροχρονικών διαστάσεων της φωτοσυνθετικής παραγωγικότητας του οικοσυστήματος σε κλίμακα πεδίου, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Agricultural and Forest Meteorology ενώ εργαζόταν με το Xinjiang Institute of Eco. , CAS.
