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現代農業的病蟲害監測技術


第一:高光譜遙感

        傳統的病蟲害監測技術受到當時科技水平的限制,只能采用費時費力的人工檢查方法。當今社會科技水平飛速發展,監測農作物病蟲害的方法也變得多種多樣。
高光譜遙感,即高光譜分辨率遙感。指在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內,獲取許多非常窄且光譜連續的影像數據的技術,是一種獨特的三維遙感 。
在現代農業病蟲害監測技術方面,高光譜現代農業技術是目前監測作物病蟲危害光譜特性變化最先進的手段之一。研究作物受病蟲危害后的光譜變化,確定不同作物和病蟲害監測的敏感波段和敏感時期,是目前高光譜技術用于作物病蟲害遙感監測的研究熱點和關鍵。目前高光譜技術在作物病蟲害方面比較常用的有:植物的“紅邊”效應、植被指數模型、導數光譜等。

第二:GIS技術

         GIS(Geographic Information System)又稱地理信息系統,是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用于輸入、存儲、查詢、分析和病蟲害監測技顯示地理數據的計算機系統。我國自20世紀后期開始GIS在病蟲害監測方面的應用研究,并取得了一定的研究成果。GIS的空間分析方法可以將病蟲害發生的位置與行政區劃圖、土壤類型圖等專題圖或者衛星影像來疊加,從而確定病蟲害的分布 [2]。

第三:人工智能病蟲害監測技

        人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。目前神經網絡、遺傳算法、計算機視覺、機器學習、深度學習技術等可應用到農作物病蟲害監測中。采用人工智能卷積神經網絡,基于海量農作物病蟲害圖庫,現代農業可構建智能病蟲害識別系統;基于遺傳算法可建立作物健康病例體系;病蟲害監測技基于計算機覺可實現作物病斑檢測。


第四:現代農業物聯網

        農業物聯網一般應用是將大量的傳感器節點構成監控網絡,通過各種傳感器采集信息,以幫助農民及時發現問題,并且準確地確定發生問題的位置,這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式。采用物聯網技術可以實現農作物病蟲害監測技遠程實時監測。
根據監測范圍、要求,在田間布置不同數量的攝像頭監測器,通過互聯網或無線互聯網與遠程服務器相連,實時傳輸田間監測到的畫面。技術人員可通過手機或互聯網操控攝像頭監測器監測的范圍、視角和焦距等,在網絡可覆蓋的地方可清晰地觀察到田間作物長勢,葉片上的害蟲或發病情況,初步判斷病蟲害發生種類與概況 [3]。

第五:現代農業大數據

        農業大數據是融合了農業地域性、季節性、多樣性、周期性等自身特征后產生的來源廣泛、類型多樣、結構復雜、現代農業具有潛在價值,并難以應用通常方法處理和分析的數據集合。農業大數據平臺可以整合各類農業數據資源,實現數據的獲取、分析、存儲、應用四個環節。通過對病蟲害監測技的自動采集、統計分析、決策應用,可以實現對農作物病蟲害監測技各個環節的全程監測。

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