利用高光譜遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的潛力，通過詳細(xì)和全面的作物監(jiān)測(cè)、疾病檢測(cè)、養(yǎng)分管理和產(chǎn)量預(yù)測(cè)，為優(yōu)化農(nóng)業(yè)實(shí)踐帶來了巨大希望。

高光譜成像是現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)中信息最豐富的來源之一

無人機(jī)、衛(wèi)星和傳感器在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)全球農(nóng)業(yè)實(shí)踐產(chǎn)生了變革性影響。這種技術(shù)進(jìn)步使農(nóng)民能夠?qū)崟r(shí)和長期地了解作物的狀況和進(jìn)展。由于其能夠解決農(nóng)業(yè)中的生物復(fù)雜性和多種變量，包括生長條件、土壤類型、天氣波動(dòng)和作物品種，高光譜成像在礦物學(xué)、醫(yī)學(xué)成像、食品質(zhì)量分析和特別是在農(nóng)業(yè)部門。

什么是高光譜成像?

在可用的各種遙感數(shù)據(jù)來源中，高光譜成像作為信息最豐富的來源之一脫穎而出。與僅捕獲可見的紅、綠和藍(lán)波段的傳統(tǒng)成像不同，高光譜成像包含完整的電磁波譜，提供對(duì)顏色和光的全面理解。高光譜成像最初是為軍事和太空應(yīng)用而開發(fā)的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了廣泛的商業(yè)用途，包括在農(nóng)業(yè)中。

然而，高光譜數(shù)據(jù)的豐富性是有代價(jià)的。跨越眾多窄帶的連續(xù)數(shù)據(jù)收集導(dǎo)致大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，在存儲(chǔ)、昂貴的硬件、操作復(fù)雜性以及數(shù)據(jù)處理和分析的復(fù)雜性方面提出了挑戰(zhàn)。

高光譜數(shù)據(jù)比多光譜數(shù)據(jù)大且復(fù)雜，在數(shù)據(jù)處理和解釋方面存在相當(dāng)大的障礙。它們是在具有連續(xù)光譜覆蓋的大量窄帶上采集的。

遙感及其在印度農(nóng)業(yè)中的作用

在未來的二十年中，高光譜成像已成為一種非常有前途的技術(shù)，用于評(píng)估農(nóng)業(yè)和園藝產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。它結(jié)合了遙感、機(jī)器視覺和點(diǎn)光譜學(xué)的元素，提供用于檢測(cè)缺陷和污染物的高級(jí)圖像分割。

高光譜成像在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的各種重要應(yīng)用，探索其當(dāng)前和歷史發(fā)展，并解決重要問題以促進(jìn)符合全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最終用戶解決方案，為該領(lǐng)域的用戶提供了幫助。

高光譜成像在農(nóng)業(yè)中的潛在應(yīng)用

精準(zhǔn)營養(yǎng)和施肥：利用高光譜成像監(jiān)測(cè)和優(yōu)化作物營養(yǎng)，包括必需的常量和微量元素，如磷 (P)、鉀 (K)、鎂 (Mg)、錳 (Mn)、銅 (Cu) 和鋅 (鋅)。

疾病和壓力的早期檢測(cè)：利用高光譜成像在早期階段識(shí)別和檢測(cè)疾病和壓力因素，例如柑橘綠化，從而及時(shí)干預(yù)疾病管理。

植物育種生物物理指標(biāo)：利用高光譜成像測(cè)量葉面積指數(shù) (LAI)、生物量、產(chǎn)量和密度等生物物理指標(biāo)，促進(jìn)高通量表型分析以支持植物育種實(shí)驗(yàn)并提高育種效率。

物種和基因型鑒別：利用高光譜成像提供的光譜特征，準(zhǔn)確鑒別植物物種、植被類型和作物內(nèi)的不同基因型。

生化特性分析：利用高光譜成像分析花青素、類胡蘿卜素和葉綠素含量等生化特性，深入了解作物的生理狀況和健康狀況。

高光譜遙感在農(nóng)業(yè)中具有巨大的價(jià)值，因?yàn)樗軌蛱峁┯嘘P(guān)作物及其生長條件的詳細(xì)而全面的信息。它可以精確監(jiān)測(cè)作物營養(yǎng)，及早發(fā)現(xiàn)疾病和脅迫因素，并促進(jìn)高效植物育種的高通量表型分析。此外，高光譜成像有助于物種和基因型鑒別，并提供對(duì)作物生化特性的寶貴見解，有助于加強(qiáng)農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐和提高作物生產(chǎn)力。