Workswell與歐洲領先的生命科學研究機構捷克布拉格生命科學大學作物研究所經過多年合作,開發出了世界首款作物水分脅迫指數成像儀WIRIS Agro,它是第一款可用于農業領域精確繪制大面積水分脅迫指數圖(CWSI)的機載成像設備。WIRIS Agro成像儀提供了LWIR波段傳感器和10倍光學變焦的全高清相機 (1920x1080像素FHD),結合配套的CWSI分析儀軟件,能夠在很短的時間內生產出大面積農作物的潛在產量圖。
水分脅迫(water stress)是植物水分散失超過水分吸收,使含水量下降,植物細胞膨壓降低,正常代謝失調的現象。土壤水分虧缺是作物水分脅迫最主要的誘因,重度水分虧缺會嚴重影響作物生長發育從而最終影響作物產量。因此,診斷作物水分虧缺、尋求適度水分脅迫閾值以謀求最高的水分利用效率一直是農田節水灌溉和精準農業研究中的熱點問題。
目前,作物水分虧缺指標使用最廣泛的是Idso等于1981 年提出的作物水分脅迫指數(Crop Water Stress Index,CWSI),CWSI是基于冠層溫度和空氣濕度關系,同時綜合考慮了植物、土壤、大氣等各種作用因素的一項綜合性水分脅迫指標,其中冠層溫度是可以通過遙感手段獲取的基本信息之一。因此,隨著目前低空輕小型無人機的大量使用,通過無人機平臺高速獲取大面積的植物群體CWSI圖像數據終于成為可能。
作物水分脅迫指數成像儀WIRIS Agro可搭載于多種類型無人機平臺(如安洲科技生產的A660多旋翼無人機、AVF-1000/2000固定翼無人機等)快速精準地獲取大面積植被的水分脅迫值、熱紅外圖像數據以及高清RGB圖,可用于作物產量制圖、優化灌溉或控制水分利用管理補救措施等方面,是現代農田節水灌溉、精準農業、遺傳育種和植物表型研究的無人機測量利器。
通過CWSI圖像優化馬鈴薯田灌溉條件
如上圖:基于土壤傳感器數據的馬鈴薯田優化灌溉作業,右側WIRIS Agro成像儀的圖像所示,一些區域灌溉飽和,而其他區域灌溉不足,因此需要根據獲取的CWSI圖像,重新更好地定位土壤傳感器。
WIRIS Agro機載作物水分脅迫指數成像儀的主要用途及優點:
?、?狀態監測評估,監控水分脅迫:使用彩色CWSI地圖表述作物的水分利用問題,并可結合NDVI植被指數對作物的生長狀況和產量進行研究評估;
?、?管理灌溉管理:灌溉系統優化,優化土壤傳感器的位置和分布;
?、?植物表型:WIRIS Agro成像儀可獲取不同的植物物種對水分狀況的不同反應,為作物遺傳育種和植物表型研究提供基礎數據;
?、?豐富的接口:WIRIS Agro成像儀提供了多種接口,可以與無人機、控制單元、外部GPS傳感器等進行廣泛的連接。
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