WO2020013736A1 - Remote investigative diagnosis of nitrogen supply to crops - Google Patents

Remote investigative diagnosis of nitrogen supply to crops Download PDF

Info

Publication number
WO2020013736A1
WO2020013736A1 PCT/RU2019/050111 RU2019050111W WO2020013736A1 WO 2020013736 A1 WO2020013736 A1 WO 2020013736A1 RU 2019050111 W RU2019050111 W RU 2019050111W WO 2020013736 A1 WO2020013736 A1 WO 2020013736A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field
ground
plants
crops
diagnosed
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/050111
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович АБРАМОВ
Дмитрий Александрович АНДРЯКОВ
Сергей Геннадьевич КЛАДКО
Дмитрий Трофимович РУБИН
Дмитрий Михайлович МИХАЙЛОВ
Александр Владимирович ТРУФАНОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АгроДронГрупп"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АгроДронГрупп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АгроДронГрупп"
Publication of WO2020013736A1 publication Critical patent/WO2020013736A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • G06V10/42Global feature extraction by analysis of the whole pattern, e.g. using frequency domain transformations or autocorrelation

Definitions

  • the claimed technical solution relates to the field of agriculture, in particular, to methods for reconnaissance diagnosis of plant conditions using unmanned aerial vehicles (UAVs) to obtain photometric data.
  • UAVs unmanned aerial vehicles
  • nitrogen fertilizers are applied to the soil in early spring immediately before sowing spring crops or superficially at the beginning of the growing season of winter crops, focusing on data from an agrochemical survey of soils, including operational diagnostics.
  • vegetative fertilizing with nitrogen fertilizers is carried out to optimize the nitrogen nutrition of cereals and other crops according to the data of chemical methods of plant diagnostics — stem and leaf [2, 3].
  • physical, in particular photometric, methods for diagnosing nitrogen nutrition of crops have become increasingly important, especially abroad, [4].
  • the photodetectors of diagnostic devices record either the concentration of chlorophyll in the indicator organs of plants, or the intensity of its fluorescence.
  • NDVI vegetation index
  • Plant biomass detectors of electromagnetic radiation are photometric devices of various designs used as portable (handheld) devices (European “YARA”, “CropCircle”, American SSM-200, SSM-1000, “GreenSeeker”, domestic models - single-beam and two-beam “Spectrolux”), as well as in the form of mobile N-sensors installed on fertilizer application units (“YARA”, “ALS”), and multi-zone photometers installed on aircraft or space platforms.
  • YARA mobile N-sensors installed on fertilizer application units
  • ALS fertilizer application units
  • multi-zone photometers installed on aircraft or space platforms.
  • satellite imagery photography and TV-shooting with fixed wavelengths of 0.3 - 1, 1 ⁇ m, spectrometric indication - 0.3 - 3.0 microns, infrared indication - 3 - 300 microns, microwave indication - 0.3 are distinguished.
  • the Russian satellite “Resurs-02D” is equipped with a multi-zone scanning device “ADAPTON” with a spectral range from 0.5 to 2.4 microns with a resolution on the terrain of 30 m, video spectrometer equipment "BC” with a spectral range from 0.4 to 1.0 ⁇ m and a resolution of 30 m, scanning device ultra-high resolution VZOR with a spectral range of 0.5 - 0.9 ⁇ m and a resolution of 2 m in panchrome and 4 m in a spectrum with a total number of spectral channels of 266.
  • Spectrometric or radar information obtained in one way or another is used by different sectors of the people farms. Studies have shown that ground-based and aerospace surveys can be successfully used to diagnose nitrogen nutrition of plants [5].
  • ground-based - in terms of coverage ground-based - in terms of coverage
  • aerospace - in time parameters ground-based - in terms of coverage
  • UAVs equipped with appropriate photometric equipment seems to be the most promising for the operational diagnostics of nitrogen nutrition of plants.
  • the technical problem to be solved is to provide a new, more accurate and universal method for reconnaissance diagnostics of plant conditions using UAVs, as well as expanding the ability to analyze various indicators of plant conditions.
  • the technical result is to increase the accuracy of determining the state of plants using photometric information obtained during aerial surveys of UAVs by calibrating the photometric equipment of UAVs based on ground photometric diagnostics and correction of aerial survey data by reducing them to spectral brightness coefficients (CSW) measured by a ground-based spectroradiometer at reference sites.
  • CSW spectral brightness coefficients
  • the claimed result is achieved due to the method of reconnaissance diagnostics of the state of plants in the fields, containing stages in which:
  • control areas are formed marked with markers, and the control areas have a different degree of plant density; - carry out aerial photography of the zone of plant growth using UAVs equipped with a multi-channel camera, and the coverage area of UAV surveys is 60%;
  • At the stage of constructing the vegetation index maps at least one of the following indicators is additionally determined from the group: the amount of aboveground plant phytomass, seedling density.
  • FIG. 1 illustrates a general scheme for implementing the claimed solution.
  • FIG. 2 illustrates the process of transmitting data to a main computing device.
  • FIG. 3 illustrates a general view of UAV elements.
  • FIG. 4 illustrates a general view of a computing device.
  • FIG. 5 illustrates a flowchart of a plant mapping state mapping algorithm.
  • the main elements that ensure the implementation of the claimed method for diagnosing the state of plants on the field (10) are UAVs (20), ground-based spectrometer (30) and N-tester (30).
  • a ground-based spectrometer for example, OceanOptics USB 2000+, Maya, and analogs covering the entire wavelength range of a multispectral camera mounted on a UAV and having the necessary sensitivity index can be used.
  • the N-tester for example, Spad 502 Plus, Yara or their analogs can be used.
  • UAV (20) can be a helicopter or aircraft type aircraft, for example, UAV (20) developed by AgroDronGrupp LLC, such as: Phantom 4 Pro or Orlan (htip: /7agrodronegroup.ni/) ⁇
  • ground work is performed before receiving aerial survey data using UAVs (20).
  • test sites (ON, 111) are prepared, each of which is marked with white markers, which ensures their accurate identification in the pictures.
  • the platform (PO, 11) is prepared with a size of approximately 7x5 meters and should contain a uniform surface of medium brightness.
  • a test site (PO 111) for example, a dirt or asphalt road, a plot of a plowed field without vegetation, can serve.
  • the test site (software, 1 11) should fall into the shooting area.
  • Field experiment designs should consist of variants representing doses of ammonium nitrate or other nitrogen fertilizers in the active substance, i.e. nitrogen (N) from zero (N0) to presumably optimal or above optimum, for example, N 120-150 kg / ha. Since large instruments are not required for calibration sowing area, then field experiments are laid with in-field control sites for each option with an area of several square meters, for example, 40 m2 (4 mx 10 m). If any other tasks are set before the field experiment, for example, ecological or economic, then each variant of the fertilizer of such a scientific experiment is laid down in triplicate - quadruple repetition. If the task is limited only by the calibration of the photometric device, then the so-called production (scientific-production) field experience is bookmarked in one or two repetitions to simplify technological operations.
  • N ammonium nitrate or other nitrogen fertilizers in the active substance
  • the in-field control sites (101) - (106) are marked with markers that are clearly distinguishable in aerial photography.
  • the intra-field pads (101) to (106) are preferably made in an amount of 7-10 pcs. 5x5 meters in size.
  • the next step is to prepare the UAV (20) for aerial photography.
  • the UAV sensors (20) are tuned for shooting, during which the UAV camera sensors (20) are calibrated and configured using the certified calibration panel.
  • the flight mission with the coordinates of the field (10) is loaded into the memory of the UAV (20).
  • the flight altitude is set, which depends on the aircraft used to perform aerial photography. For example, in the case of using a UAV in the form of a copter, its flight altitude is set no higher than 100 m, and the shooting overlap is 60%. When using an aircraft-type UAV, its altitude may exceed the mentioned value.
  • the UAV is configured (20), it is launched to perform aerial photography in an automated mode.
  • the speed of movement of the UAV (20) depends on the flight altitude and speed of its operation (taking pictures of predetermined sections of the field), which is determined by the autonomous route of the UAV (20), in particular, the trajectory of its operation, as well as longitudinal overlap - frame rate , and transverse overlap - the distance between the zones of passage.
  • ground work is also carried out, which consists in measuring the spectral brightness coefficients of the surface of the test site (PO 111) with a uniform surface of medium brightness (7-10 points) with a ground spectrometer (30). The obtained indicators are then used to make atmospheric correction in the spectral aerial survey results.
  • Measurements at the test site are alternated with frequent measurements of a certified calibration panel (at least one measurement of the panel spectrum before and after 10 measurements of the object in stable lighting or measurement of the panel spectrum up to and after each measurement of the object with changing lighting, for example, variable cloud cover).
  • an N-tester measures the nitrogen content in the leaves of the plants.
  • the number of measurements can be different and depends on the type of plant, for example, for winter wheat in flag leaves at least 30 measurements are performed.
  • the correlation coefficient of the readings of the photometer for the diagnosis of mustard leaves with doses of nitrogen was 0.78, in the phase of the end of flowering - 0.91, and in the phase of seed formation reached 0.94. It follows that the readings of photometers reflect the real supply of plants with nitrogen nutrition, which in turn affects the yield of crops. In other words, the high statistical and biologically proven reliability of the dependence of the N-tester readings on the doses of nitrogen fertilizers serves as the scientific basis for the diagnosis of nitrogen nutrition of plants, which makes it possible to abandon the complex and labor-intensive manual procedures of plant diagnostics unsafe for health, and to a certain degree to robotize diagnostic processes.
  • each in-field site (101) to (106), (using a video camera, smartphone, etc.): a general photo of the field, which characterizes the uniformity of seedlings, with reference to GNSS coordinates; a photograph of plants that fit inside the agronomist’s accounting framework (agronomist line) laid on the plants characterizes the density of the seedlings; A photograph of the most typical 5 plants on a white background characterizes the degree of plant development.
  • the aerial survey data is transmitted together with the GNSS data for the coordinates of the images and the parameters of the external orientation (coordinates of the image centers, roll, pitch, height, etc.) to a computer computing device (50).
  • the computing device (50) also transmits data from ground-based measurements carried out using a spectroradiometer (30) and an N-tester (40).
  • FIG. Figure 3 shows a general example of a UAV circuit (20).
  • the UAV (20) contains a computing unit (201), which provides processing of the received data from the camera (205), and can be a processor or microcontroller.
  • the UAV memory (202) (20) may represent one or more means providing storage of the necessary program logic for performing the flight mission, as well as storage of images captured by the camera (205).
  • the memory (202) is preferably a combination of RAM and ROM, and can be various known means of a volatile and / or non-volatile type, for example, integrated or removable flash memory (memory card), EEPROM, HDD, SSD, DRAM, SRAMH T .P.
  • the navigation system (203) is a receiver of GNSS signals, in particular GPS, GLONASS, Galileo, Compassnnn combinations thereof.
  • the navigation system (203) also provides coordinates for photographs.
  • solutions can be applied to provide a data channel of a wired and / or wireless type, for example, a GSM / GPRS / LTE / 5G modem, Wi-Yesodul, Bluctoothn / or ⁇ module, module satellite communications, etc.
  • the UAV camera (205) is a multispectral (5 channels) or hyperspectral camera (up to 40 channels) providing images in the visible (RGB) and near infrared (NIR) ranges.
  • the UAV (20) may also contain a battery charge monitoring sensor (206) that monitors the battery charge (207) and provides optimization of the UAV flight time (20) and its return for charging / replacing the battery (207). [0040] The UAV (20) moves using the propeller group (208).
  • UAV elements (20) are interconnected via a data bus (210), which ensures the transmission of the necessary control signals and information flows.
  • FIG. 4 shows an example implementation of a computing device (50).
  • the device (50) can be selected from a number of known solutions and can be, without limitation, a personal computer, laptop, tablet, smartphone, server, mainframe, etc.
  • device (50) comprises components such as: one or more processors (501), at least one memory (502), data storage means (503), input / output interfaces (504), means B / In (505), means of network interaction (506).
  • processors 501
  • memory 502
  • data storage means 503
  • input / output interfaces 504
  • means B / In 505
  • means of network interaction 506
  • the processor (501) of the device performs the basic computing operations necessary for the operation of the device (50) or the functionality of one or more of its components.
  • the processor (501) executes the necessary machine-readable instructions contained in the random access memory (502), providing the execution of the required logical data processing operations.
  • the memory (502), as a rule, is made in the form of RAM and contains the necessary program logic that provides the required functionality.
  • the storage medium (503) may be in the form of HDD, SSD disks, an array raid, network storage, flash memory, optical information storage devices (CD, DVD, MD, Blue-Ray disks) and the like.
  • Interfaces (504) are standard means for connecting and operating the device (50), for example, USB, RS232, RJ45, LPT, COM, HDMI, PS / 2, Lightning, FireWire, etc.
  • the choice of interfaces (504) depends on the specific design of the device (50).
  • I / O data means 505
  • keyboard joystick
  • display touch screen
  • projector touchpad
  • mouse trackball
  • light pen speakers
  • microphone etc.
  • Network communication tools (506) are selected from devices capable of receiving and transmitting network data, for example, an Ethernet card, a WLAN / Wi-Fi module, a Bluetooth module, a BLE module, an NFC module, IrDa, an RFID module, GSM / GPRS / LTE / 5G modem, etc.
  • the organization of data exchange via a wired or wireless data channel is provided, for example, WAN, PAN, LAN (LAN), Intranet, Internet, WLAN, WMAN, UMTS, GSM, 4G / 5G.
  • the components of the device (50) are interfaced via a common data bus (510).
  • FIG. 5 is a flowchart of plant diagnostics based on data obtained during ground scanning and aerial surveys, which are transmitted (601) to a computing device (50).
  • the primary processing of the mentioned data is performed using a computing device (50), during which, using photogrammetric algorithms, a brightness-balanced digital spectral orthophotomap of the diagnosed field (10) is created.
  • the results of ground-based and airborne spectrometric measurements are given in the spectral brightness coefficients (QPS), and atmospheric correction is performed.
  • QPS spectral brightness coefficients
  • Such correction can be performed in camera software (205) to ensure correction of newly acquired images from UAVs (20), or in specialized GIS software using regression of the average values of the brightness of the reference area (software, 111) in each spectral zone (visible and infrared ranges) to the average values of the QWS of the reference sites for ground measurements.
  • step (605) one or more plant state maps are constructed based on spectrometric and photographic measurements of the diagnosed field (10).
  • RXXX is the spectral brightness value at the wavelength.
  • a map of the above-ground plant phytomass and seedling density can be calculated based on a regression of the NDVI or GNDVI values to the values of these parameters determined at the in-field control sites.
  • Index maps are created in the GIS of the computing device (50) and calibrated at step (606) using regression on test sites (software, 111) marked with markers that are clearly visible in the pictures.
  • the experimental design includes 5 options: 1) . Control - N0, 2) N30, 3) N60, 4) N90, 5) N120.
  • the traditional agricultural technique of cultivating winter wheat was used, which consists in combating harmful organisms by using chemical plant protection products.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

The claimed solution relates to the field of agriculture. The technical effect is a more accurate determination of the condition of crops with the aid of photometric aerial photography carried out by an unmanned aerial vehicle. A reference region is formed next to a field to be diagnosed, said region having a uniform surface and being delineated by markers. Within the field, monitoring regions delineated by markers and exhibiting different degrees of crop density are formed. Aerial photography of a crop growth zone is carried out using an unmanned aerial vehicle equipped with a multi-channel camera. Multispectral images of the field are obtained which are referenced to the geographical coordinates of the areas photographed. Ground measurements are carried out in the monitoring regions of the field using a nitrogen testing device in order to determine the nitrogen content in the leaves of the crops. A spectral radiometer is used to carry out ground measurements of the spectral brightness values of point objects on the reference area and the spectral brightness values of a calibration panel, ground spectral brightness indices are determined, and an NDVI or GNDVI map is generated, reflecting the nitrogen content in the crops.

Description

ДИСТАНЦИОННАЯ РЕКОГНОСЦИРОВОЧНАЯ ДИАГНОСТИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ АЗОТОМ  REMOTE DIAGNOSTIC DIAGNOSTICS OF PLANT SUPPORT WITH NITROGEN
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Заявленное техническое решение относится к области сельского хозяйства, в частности, к методам рекогносцировочной диагностики состояния растений с применением беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для получения фотометрических данных. [0001] The claimed technical solution relates to the field of agriculture, in particular, to methods for reconnaissance diagnosis of plant conditions using unmanned aerial vehicles (UAVs) to obtain photometric data.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND
[0002] Диагностика состояния растений, например, минерального, прежде всего азотного, питания растений является приоритетным направлением агрохимической науки и земледельческой практики [1]. Для определения потребности сельскохозяйственных культур в таких основных элементах питания, как фосфор и калий, широко применялась почвенная диагностика, т.е. определение в почвах подвижных форм этих элементов, на основании которой рассчитывались дозы соответствующих видов и форм удобрений. Почвенная диагностика применялась также и для выявления нуждаемости растений в азотных удобрениях, главным образом в допосевной период или в начале активной вегетации культур. Но в отличие от содержания подвижных форм фосфора и калия, характеризующегося относительной стабильностью даже в течение нескольких лет, содержание доступных для питания растений соединения азота в почвах требует постоянного контроля в течение каждого вегетационного периода из-за неустойчивости во времени, динамичности данного показателя, с одной стороны, и особой требовательности растений к азоту почти в течение всей их вегетации, с другой. [0002] Diagnosis of the state of plants, for example, mineral, primarily nitrogen, plant nutrition is a priority area of agrochemical science and agricultural practice [1]. To determine the needs of crops for such basic nutrients as phosphorus and potassium, soil diagnostics was widely used, i.e. determination of the mobile forms of these elements in soils, on the basis of which the doses of the corresponding types and forms of fertilizers were calculated. Soil diagnostics was also used to identify the need of plants for nitrogen fertilizers, mainly in the pre-sowing period or at the beginning of active vegetation of crops. But unlike the content of mobile forms of phosphorus and potassium, which is characterized by relative stability even for several years, the content of nitrogen compounds available for plant nutrition in soils requires constant monitoring during each growing season due to the instability in time and the dynamics of this indicator, with one side, and the particular demands of plants for nitrogen almost throughout their entire growing season, on the other.
[0003] Как правило, азотные удобрения вносят в почву ранней весной непосредственно перед посевом яровых культур или поверхностно в начале вегетации озимых зерновых, ориентируясь на данные агрохимического обследования почв, включая оперативную диагностику. В критические периоды вегетации (кущение-ветвление, трубкование - стеблевание, колошение-цветение, формирование семян) для оптимизации азотного питания зерновых и других сельскохозяйственных культур проводятся вегетационные подкормки азотными удобрениями по данным химических методов растительной диагностики - стеблевой и листовой [2, 3]. [0004] В последние десятилетия все большее значение, особенно за рубежом, наряду с химическими, приобретают физические, а именно фотометрические, методы диагностики азотного питания посевов, основанные на связи интенсивности зеленой окраски растений с обеспеченностью их азотом [4] . Фотоприемниками диагностических приборов фиксируется или концентрация хлорофилла в индикаторных органах растений, или интенсивность его флуоресценции. В результате тематической обработки данных контактного или дистанционного определения этих показателей рассчитывается потребность определенных сельскохозяйственных культур в азотных удобрениях в тот или иной период их вегетации. При этом наибольшее распространение получил расчет так называемого вегетационного индекса (NDVI), представляющего отношение разности между величинами инфракрасного и красного спектров электромагнитного отражения солнечного или искусственного света от растений к их сумме. [0003] As a rule, nitrogen fertilizers are applied to the soil in early spring immediately before sowing spring crops or superficially at the beginning of the growing season of winter crops, focusing on data from an agrochemical survey of soils, including operational diagnostics. During critical periods of vegetation (tillering, branching, trumping –– stalking, earing – flowering, seed formation), vegetative fertilizing with nitrogen fertilizers is carried out to optimize the nitrogen nutrition of cereals and other crops according to the data of chemical methods of plant diagnostics — stem and leaf [2, 3]. [0004] In recent decades, physical, in particular photometric, methods for diagnosing nitrogen nutrition of crops, based on the relationship between the intensity of green color of plants and their availability with nitrogen, have become increasingly important, especially abroad, [4]. The photodetectors of diagnostic devices record either the concentration of chlorophyll in the indicator organs of plants, or the intensity of its fluorescence. As a result of thematic processing of data of contact or remote determination of these indicators, the demand of certain crops for nitrogen fertilizers in one or another period of their vegetation is calculated. In this case, the calculation of the so-called vegetation index (NDVI), which represents the ratio of the difference between the infrared and red spectra of electromagnetic reflection of sunlight or artificial light from plants to their sum, is most widely used.
[0005] Детекторами электромагнитного излучения биомассой растений служат фотометрические устройства различной конструкции, используемые в качестве портативных (ручных) приборов (европейские «YARA», «CropCircle», американские ССМ- 200, ССМ-1000, «GreenSeeker», отечественные модели - однолучевой и двулучевой «Спектролюкс»), а также в виде мобильных N-сенсоров, устанавливаемых на агрегатах по внесению удобрений («YARA», «ALS»), и многозональные фотометры, устанавливаемые на авиационных или космических платформах. Из видов космической съемки выделяются фотографирование и ТВ-съемка с длиной фиксируемых волн - 0,3 - 1, 1 мкм, спектрометрическая индикация - 0,3 - 3,0 мкм, инфракрасная индикация - 3 - 300 мкм, микроволновая индикация - 0,3 - 10 см, радарная индикация - 10 - 70 см. Например, российский спутник «Ресурс-02Д» оснащен многозональным сканирующим устройством «АДАПТОН» со спектральным диапазоном от 0,5 до 2,4 мкм с разрешением на местности 30 м, видеоспектрометр ической аппаратурой «ВС» со спектральным диапазоном от 0,4 до 1,0 мкм и разрешением 30 м, сканирующим устройством сверхвысокого разрешения «ВЗОР» со спектральным диапазоном 0,5 - 0,9 мкм и разрешением 2 м в панхроме и 4 м - в спектре с общим количеством спектральных каналов 266. Спектрометрическая или радарная информация, получаемая тем или иным способом, используется разными отраслями народного хозяйства. Исследования показали, что наземная и авиакосмическая съемки могут с успехом применяться для диагностики азотного питания растений [5].  [0005] Plant biomass detectors of electromagnetic radiation are photometric devices of various designs used as portable (handheld) devices (European “YARA”, “CropCircle”, American SSM-200, SSM-1000, “GreenSeeker”, domestic models - single-beam and two-beam “Spectrolux”), as well as in the form of mobile N-sensors installed on fertilizer application units (“YARA”, “ALS”), and multi-zone photometers installed on aircraft or space platforms. Of the types of satellite imagery, photography and TV-shooting with fixed wavelengths of 0.3 - 1, 1 μm, spectrometric indication - 0.3 - 3.0 microns, infrared indication - 3 - 300 microns, microwave indication - 0.3 are distinguished. - 10 cm, radar indication - 10 - 70 cm. For example, the Russian satellite “Resurs-02D” is equipped with a multi-zone scanning device “ADAPTON” with a spectral range from 0.5 to 2.4 microns with a resolution on the terrain of 30 m, video spectrometer equipment "BC" with a spectral range from 0.4 to 1.0 μm and a resolution of 30 m, scanning device ultra-high resolution VZOR with a spectral range of 0.5 - 0.9 μm and a resolution of 2 m in panchrome and 4 m in a spectrum with a total number of spectral channels of 266. Spectrometric or radar information obtained in one way or another is used by different sectors of the people farms. Studies have shown that ground-based and aerospace surveys can be successfully used to diagnose nitrogen nutrition of plants [5].
[0006] Однако, несмотря на значительные преимущества по сравнению с традиционной химической диагностикой, и наземная, и космическая индикация обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом имеют определенные ограничения: наземная - по масштабности охвата, авиакосмическая - по временным параметрам. В то же время было показано, что для фотометрического обследования посевов более всего подходит использование низколетящей авиации, в частности вертолетов, хотя и ее применение имеет существенное ограничение - по стоимости диагностических работ. В данном отношении наиболее перспективным представляется использование для оперативной диагностики азотного питания растений беспилотных летательных аппаратов - БПЛА, снабженных соответствующей фотометрической аппаратурой. [0006] However, despite significant advantages compared to traditional chemical diagnostics, both ground-based and space-based indications of nitrogen supply to crops have certain limitations: ground-based - in terms of coverage, aerospace - in time parameters. At the same time it was It is shown that for photometric inspection of crops, the use of low-flying aircraft, in particular helicopters, is most suitable, although its use has a significant limitation - the cost of diagnostic work. In this regard, the use of unmanned aerial vehicles - UAVs equipped with appropriate photometric equipment - seems to be the most promising for the operational diagnostics of nitrogen nutrition of plants.
[0007] Частные применения БПЛА для диагностики, в частности, азотного питания растений, известны, например, из заявки US20150254800A1 (FI2 Solutions LLC, 10.09.2015). Данное решение раскрывает общие принципы применения индекса NDVI, получаемого с помощью аэросъемки БПЛА, с его последующей корреляцией для прогнозирования индекса насыщения азотом растений. Данный подход имеет достаточно большую погрешность в точности, поскольку не предусматривает коррекцию получаемого ортофотоплана, по которому строится карта индекса NVDI, а также не предусматривает калибровку аппаратуры БПЛА на основании данных наземной фотометрической диагностики.  [0007] Particular applications of UAVs for diagnosing, in particular, plant nutrition, are known, for example, from US20150254800A1 (FI2 Solutions LLC, 09/10/2015). This decision reveals the general principles of using the NDVI index obtained by UAV aerial surveys, with its subsequent correlation for predicting the nitrogen saturation index of plants. This approach has a rather large error in accuracy, since it does not provide for the correction of the resulting orthomosaic, which is used to construct the NVDI index map, and also does not provide for the calibration of UAV equipment based on ground-based photometric diagnostics.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
[0008] Решаемой технической проблемой является обеспечение нового, более точного и универсального способа рекогносцировочной диагностики состояния растений с применением БПЛА, а также расширение возможности анализа различных показателей состояния растений. [0008] The technical problem to be solved is to provide a new, more accurate and universal method for reconnaissance diagnostics of plant conditions using UAVs, as well as expanding the ability to analyze various indicators of plant conditions.
[0009] Т ехническим результатом является повышение точности определения состояния растений с помощью фотометрической информации, получаемой в ходе аэросъемки БПЛА, за счет осуществления калибровки фотометрического оборудования БПЛА на основании данных наземной фотометрической диагностики и коррекции данных аэросъемки путем их приведения к коэффициентам спектральной яркости (КСЯ), измеренным наземным спектрорадиометром на эталонных площадках.  [0009] The technical result is to increase the accuracy of determining the state of plants using photometric information obtained during aerial surveys of UAVs by calibrating the photometric equipment of UAVs based on ground photometric diagnostics and correction of aerial survey data by reducing them to spectral brightness coefficients (CSW) measured by a ground-based spectroradiometer at reference sites.
[0010] Заявленный результат достигается за счет способа рекогносцировочной диагностики состояния растений на полях, содержащего этапы, на которых:  [0010] The claimed result is achieved due to the method of reconnaissance diagnostics of the state of plants in the fields, containing stages in which:
- формируют эталонную площадку рядом с диагностируемым полем, причем площадка содержит однородную поверхность и отмечается маркерами;  - form a reference site next to the diagnosed field, and the site contains a uniform surface and is marked with markers;
- в области диагностируемого поля формируют контрольные площадки, отмечаемые маркерами, причем контрольные площадки имеют различную степень густоты растений; - осуществляют аэросъемку зоны произрастания растений с помощью БПЛА, оборудованного многоканальной камерой, причем зона перекрытия съемки БПЛА равна 60%; - in the field of the diagnosed field, control areas are formed marked with markers, and the control areas have a different degree of plant density; - carry out aerial photography of the zone of plant growth using UAVs equipped with a multi-channel camera, and the coverage area of UAV surveys is 60%;
- получают с помощью БПЛА мультиспектральные снимки поля с привязкой к географическим координатам областей съемки;  - using UAVs get multispectral images of the field with reference to the geographic coordinates of the survey areas;
- выполняют наземное измерение растений с помощью N-тестера на упомянутых контрольных площадках поля с получением данных содержания азота в листьях растений; - perform ground-based measurement of plants using the N-tester at the mentioned control field fields to obtain data on the nitrogen content in the leaves of plants;
- выполняют с помощью спектрорадиометра наземное измерение значений спектральной яркости точечных объектов на эталонной площадке и значений спектральной яркости калибровочной панели; - perform, using a spectroradiometer, ground-based measurement of the spectral brightness values of point objects on the reference site and the spectral brightness values of the calibration panel;
- определяют наземные коэффициенты спектральной яркости (КСЯ) путем деления результатов измерения участков на эталонной площадке спектрорадиометром на результат измерения калибровочной панели им же, и приведения результата к диапазону 0-1 (0-100%). - determine the ground-based spectral brightness coefficients (CSW) by dividing the results of measuring the areas on the reference site with a spectroradiometer by the measurement result of the calibration panel, and bringing the result to a range of 0-1 (0-100%).
- передают данные аэросъемки и данные наземных измерений в вычислительное устройство, и осуществляют их обработку, в ходе которой: - transmit aerial survey data and ground-based measurements to a computing device, and process them, during which:
- формируют по данным аэросъемки мультиспектральный ортофотоплан диагностируемого поля;  - form, according to aerial survey data, a multispectral orthophotomap of the diagnosed field;
- вычисляют атмосферно скорректированные КСЯ для каждого пиксела ортофотоплана, путем регрессии исходных значений яркости пикселов, получаемых непосредственно при авиасъемке, к КСЯ, полученных при наземных измерениях эталонных площадок, входящих в ортофотоплан;  - calculate the atmospheric corrected QWP for each pixel of the orthomosaic, by regressing the initial brightness values of the pixels obtained directly during aerial photography, to the QWS obtained from ground-based measurements of the reference sites included in the orthomosaic;
- осуществляют построение карты вегетационного индекса NDVI или GNDVI, отображающую содержание азота в растениях диагностируемого поля; и  - carry out the construction of a map of the vegetation index NDVI or GNDVI, displaying the nitrogen content in the plants of the diagnosed field; and
- выполняют калибровку полученных карт с помощью данных наземного измерения эталонных площадок.  - perform calibration of the obtained maps using the data of ground measurement of reference sites.
[ООП] В одном из частных примеров реализации настоящего решения на этапе построения карт вегетационного индекса дополнительно определяют по меньшей мере один из следующих показателей, выбираемого из группы: количество надземной фитомассы растений, густота всходов.  [OOP] In one particular example of the implementation of this solution, at the stage of constructing the vegetation index maps, at least one of the following indicators is additionally determined from the group: the amount of aboveground plant phytomass, seedling density.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0012] Фиг. 1 иллюстрирует общую схему осуществления заявленного решения. [0012] FIG. 1 illustrates a general scheme for implementing the claimed solution.
[0013] Фиг. 2 иллюстрирует процесс передачи данных в основное вычислительное устройство.  [0013] FIG. 2 illustrates the process of transmitting data to a main computing device.
[0014] Фиг. 3 иллюстрирует общий вид элементов БПЛА. [0015] Фиг. 4 иллюстрирует общий вид вычислительного устройства. [0014] FIG. 3 illustrates a general view of UAV elements. [0015] FIG. 4 illustrates a general view of a computing device.
[0016] Фиг. 5 иллюстрирует блок-схему работы алгоритма построения карт отображения состояния растений.  [0016] FIG. 5 illustrates a flowchart of a plant mapping state mapping algorithm.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0017] Как представлено на Фиг. 1, основными элементами, обеспечивающими реализацию заявленного способа диагностики состояния растений на поле (10), являются БПЛА (20), наземный спектрометр (30) и N-тестер (30). [0017] As shown in FIG. 1, the main elements that ensure the implementation of the claimed method for diagnosing the state of plants on the field (10) are UAVs (20), ground-based spectrometer (30) and N-tester (30).
[0018] В качестве наземного спектрометра (30) может использоваться, например, OceanOptics USB 2000+, Maya и аналоги, охватывающие весь волновой диапазон мультиспектральной камеры, установленной на БПЛА, и имеющие необходимый показатель чувствительность. В качестве N-тестера (40) может использоваться, например, Spad 502 Plus, Yara или их аналоги.  [0018] As a ground-based spectrometer (30), for example, OceanOptics USB 2000+, Maya, and analogs covering the entire wavelength range of a multispectral camera mounted on a UAV and having the necessary sensitivity index can be used. As the N-tester (40), for example, Spad 502 Plus, Yara or their analogs can be used.
[0019] БПЛА (20) может представляться собой летательный аппарат вертолетного или самолётного типа, например, БПЛА (20) разработки ООО «АгроДронГрупп», такие как: Phantom 4 Pro или Орлан (htip:/7agrodronegroup.ni/)·  [0019] UAV (20) can be a helicopter or aircraft type aircraft, for example, UAV (20) developed by AgroDronGrupp LLC, such as: Phantom 4 Pro or Orlan (htip: /7agrodronegroup.ni/) ·
[0020] На первой стадии реализации заявленного решения выполняются наземные работы до получения данных аэросъемки с помощью БПЛА (20).  [0020] At the first stage of the implementation of the claimed solution, ground work is performed before receiving aerial survey data using UAVs (20).
[0021] Рядом с диагностируемым полем (10) подготавливается одна или несколько тестовых площадок (ПО, 111), каждая из которых отмечается белыми маркерами, что обеспечивает их точную идентификацию на снимках. Площадка (ПО, 1 11) подготавливается размером, примерно, 7x5 метров и должна содержать однородную поверхность средней яркости. В качестве тестовой площадки (ПО, 111) может выступать, например, грунтовая или асфальтовая дорога, участок вспаханного поля без растительности. При выполнении аэросъемки тестовая площадка (ПО, 1 11) должна попасть в зону съемки.  [0021] Next to the diagnosed field (10), one or more test sites (ON, 111) are prepared, each of which is marked with white markers, which ensures their accurate identification in the pictures. The platform (PO, 11) is prepared with a size of approximately 7x5 meters and should contain a uniform surface of medium brightness. As a test site (PO 111), for example, a dirt or asphalt road, a plot of a plowed field without vegetation, can serve. When performing aerial photography, the test site (software, 1 11) should fall into the shooting area.
[0022] Калибровка фотометрических приборов (камер, спектрометров), т.е. создание шкал, которые должны показывать уровни обеспеченности растений той или иной сельскохозяйственной культуры азотным питанием - наиболее трудоемкая, важная и ответственная операция во всей технологической цепочке практической диагностики азотного питания растений.  [0022] Calibration of photometric instruments (cameras, spectrometers), i.e. the creation of scales that should show the level of nitrogen supply to plants of a particular crop is the most labor-intensive, important and responsible operation in the entire technological chain of practical diagnostics of nitrogen nutrition of plants.
[0023] Схемы полевых опытов должны состоять из вариантов, представляющих дозы аммиачной селитры или других азотных удобрений в действующем веществе, т.е. азоте (N) от нулевой (N0) до предположительно оптимальной или превышающей оптимум, например, N 120- 150 кг/га. Поскольку для калибровки приборов не требуются большие площади посева, то полевые опыты закладываются с внутриполевыми контрольными площадками для каждого варианта площадью несколько квадратных метров, например, 40 м2 (4 м х 10 м). Если перед полевым опытом ставятся еще какие-либо задачи, например, экологические или экономические, то каждый вариант удобрения такого научного опыта закладывают в трехкратной - четырехкратной повторности. Если задача ограничивается только калибровкой фотометрического прибора, то производится закладка так называемого производственного (научно-производственного) полевого опыта в одно-двукратной повторности для упрощения технологических операций. [0023] Field experiment designs should consist of variants representing doses of ammonium nitrate or other nitrogen fertilizers in the active substance, i.e. nitrogen (N) from zero (N0) to presumably optimal or above optimum, for example, N 120-150 kg / ha. Since large instruments are not required for calibration sowing area, then field experiments are laid with in-field control sites for each option with an area of several square meters, for example, 40 m2 (4 mx 10 m). If any other tasks are set before the field experiment, for example, ecological or economic, then each variant of the fertilizer of such a scientific experiment is laid down in triplicate - quadruple repetition. If the task is limited only by the calibration of the photometric device, then the so-called production (scientific-production) field experience is bookmarked in one or two repetitions to simplify technological operations.
[0024] В разных местах поля (10), в частности, с низкой, высокой и средней густотой растений, размечаются маркерами, хорошо различимыми на аэросъёмке, внутриполевые контрольные площадки (101) - (106). Внутриполевые площадки (101) - (106) изготавливаются, предпочтительно, в количестве 7-10 шт. размером 5x5 метров.  [0024] In different places of the field (10), in particular, with low, high and medium density of plants, the in-field control sites (101) - (106) are marked with markers that are clearly distinguishable in aerial photography. The intra-field pads (101) to (106) are preferably made in an amount of 7-10 pcs. 5x5 meters in size.
[0025] Следующим шагом является подготовка БПЛА (20) к выполнению аэросъемки. Выполняется настройка датчиков БПЛА (20) к съёмке, в ходе которой, осуществляется калибровка и настройка сенсоров камеры БПЛА (20) по сертифицированной калибровочной панели. Далее в память БПЛА (20) загружается полётное задание с указанием координат поля (10). Производится установка высоты полёта, которая зависит от летательного средства, использующегося для выполнения аэросъемки. Например, в случае использования БПЛА в виде коптера, высота его полета устанавливается не выше 100 м, и перекрытие съёмки 60%. При использовании БПЛА самолётного типа, высота его полета может превышать упомянутое значение. После выполненной настройки БПЛА (20) он запускается для выполнения в автоматизированном режиме аэросъёмки.  [0025] The next step is to prepare the UAV (20) for aerial photography. The UAV sensors (20) are tuned for shooting, during which the UAV camera sensors (20) are calibrated and configured using the certified calibration panel. Next, the flight mission with the coordinates of the field (10) is loaded into the memory of the UAV (20). The flight altitude is set, which depends on the aircraft used to perform aerial photography. For example, in the case of using a UAV in the form of a copter, its flight altitude is set no higher than 100 m, and the shooting overlap is 60%. When using an aircraft-type UAV, its altitude may exceed the mentioned value. After the UAV is configured (20), it is launched to perform aerial photography in an automated mode.
[0026] Скорость перемещения БПЛА (20) зависит от высоты полета и скорости его работы (выполнении снимков заданных участков поля), что определяется по данным автономного маршрута БПЛА (20), в частности, траектории его работы, а также продольного перекрытия - частоты кадров, и поперечного перекрытия - расстояния между зонами пролета.  [0026] The speed of movement of the UAV (20) depends on the flight altitude and speed of its operation (taking pictures of predetermined sections of the field), which is determined by the autonomous route of the UAV (20), in particular, the trajectory of its operation, as well as longitudinal overlap - frame rate , and transverse overlap - the distance between the zones of passage.
[0027] Во время осуществления аэросъемки проводятся также наземные работы, которые заключаются в измерении коэффициентов спектральной яркости поверхности тестовой площадки (ПО, 111) с однородной поверхностью средней яркости (7-10 точек) наземным спектрометром (30). Полученные показатели используются потом для внесения атмосферной коррекции в результаты спектральной аэросъёмки.  [0027] During the aerial survey, ground work is also carried out, which consists in measuring the spectral brightness coefficients of the surface of the test site (PO 111) with a uniform surface of medium brightness (7-10 points) with a ground spectrometer (30). The obtained indicators are then used to make atmospheric correction in the spectral aerial survey results.
[0028] Измерения на тестовой площадке (ПО, 111) чередуются частыми измерениями сертифицированной калибровочной панели (не менее одного измерения спектра панели до и после 10 измерений объекта при стабильном освещении или измерение спектра панели до и после каждого измерения объекта при меняющемся освещении, например, переменной облачности). [0028] Measurements at the test site (ON, 111) are alternated with frequent measurements of a certified calibration panel (at least one measurement of the panel spectrum before and after 10 measurements of the object in stable lighting or measurement of the panel spectrum up to and after each measurement of the object with changing lighting, for example, variable cloud cover).
[0029] На внутриполевых контрольных площадках (101) - (106) с помощью N-тестера (40) выполняются измерения содержания азота в листьях растений. Количество измерений может быть различным и зависит от типа растения, например, для озимой пшеницы во флаговых листьях осуществляется не менее 30 измерений.  [0029] At the in-field control sites (101) to (106), an N-tester (40) measures the nitrogen content in the leaves of the plants. The number of measurements can be different and depends on the type of plant, for example, for winter wheat in flag leaves at least 30 measurements are performed.
[0030] Прежде всего, в специальных полевых опытах выявлялся характер зависимости состояния культур от возрастающих доз азотных удобрений, так как именно данный показатель должен быть положен в основу логических и статистических оценок фотометрической диагностики азотного питания растений. В результате исследований устанавливалась зависимость фотометрических показателей от возрастающих доз азотных удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры, соотношение с другими диагностическими показателями, изучаемыми в этих полевых опытах, связь с урожайностью и качеством культур.  [0030] First of all, in special field experiments, the nature of the dependence of the state of crops on increasing doses of nitrogen fertilizers was revealed, since this indicator should be the basis for logical and statistical estimates of the photometric diagnostics of plant nitrogen nutrition. As a result of research, the dependence of photometric indicators on increasing doses of nitrogen fertilizers applied for crops, the relationship with other diagnostic indicators studied in these field experiments, the relationship with yield and crop quality was established.
[0031] Характерно, что показания N-тестеров в течение вегетации сельскохозяйственных культур несколько снижаются, что связано с постепенным уменьшением содержания хлорофилла, т.е. переходом растений от новообразования органических веществ к их транспортировке из вегетативных органов в генеративные с соответствующей биохимической трансформацией. Об этом свидетельствуют, в частности, результаты фотометрии горчицы белой (рис. 4). При переходе от фазы начала цветения к фазе формирования семян показания N-тестера «Яра» заметно снизились, причем зависимость от доз азотных удобрений, внесенных под культуру, даже возросла, что обусловлено высокой зависимостью формирования биомассы горчицы от обеспеченности растений азотом. В фазу начала цветения коэффициент корреляции показаний фотометра при диагностике листьев горчицы с дозами азота равнялся 0,78, в фазу конца цветения - 0,91, а в фазу формирования семян достиг 0,94. Из этого следует, что показания фотометров отражают реальную обеспеченность растений азотным питанием, в свою очередь влияющим на урожайность сельскохозяйственных культур. Иначе говоря, высокая статистическая и биологически апробированная достоверность зависимости показаний N- тестеров от доз азотных удобрений служит научной основой диагностики азотного питания растений, что позволяет отказаться от сложных и трудоемких, к тому же небезопасных для здоровья ручных операций растительной диагностики, и в известной степени роботизировать диагностические процессы.  [0031] It is characteristic that the readings of N-testers during the growing season of crops are somewhat reduced, which is associated with a gradual decrease in the content of chlorophyll, i.e. the transition of plants from a neoplasm of organic substances to their transportation from vegetative organs to generative ones with an appropriate biochemical transformation. This is evidenced, in particular, by the photometry results of white mustard (Fig. 4). During the transition from the phase of the beginning of flowering to the phase of seed formation, the readings of the Yar N tester noticeably decreased, and the dependence on the doses of nitrogen fertilizers applied under the crop even increased, due to the high dependence of the formation of mustard biomass on the supply of plants with nitrogen. In the phase of the beginning of flowering, the correlation coefficient of the readings of the photometer for the diagnosis of mustard leaves with doses of nitrogen was 0.78, in the phase of the end of flowering - 0.91, and in the phase of seed formation reached 0.94. It follows that the readings of photometers reflect the real supply of plants with nitrogen nutrition, which in turn affects the yield of crops. In other words, the high statistical and biologically proven reliability of the dependence of the N-tester readings on the doses of nitrogen fertilizers serves as the scientific basis for the diagnosis of nitrogen nutrition of plants, which makes it possible to abandon the complex and labor-intensive manual procedures of plant diagnostics unsafe for health, and to a certain degree to robotize diagnostic processes.
[0032] Также на каждой внутриполевой площадке (101) - (106) может осуществляться (с помощью видеокамеры, смартфона и т.п.): общая фотография поля, которая характеризует равномерность всходов, с привязкой ГНСС координат; фотография растений, поместившихся внутрь уложенной на растения учётной рамки агронома (линейки агронома), характеризует густоту стояния всходов; фотография наиболее типичных 5 -ти растений на белом фоне, характеризует степень развития растений. [0032] Also, at each in-field site (101) to (106), (using a video camera, smartphone, etc.): a general photo of the field, which characterizes the uniformity of seedlings, with reference to GNSS coordinates; a photograph of plants that fit inside the agronomist’s accounting framework (agronomist line) laid on the plants characterizes the density of the seedlings; A photograph of the most typical 5 plants on a white background characterizes the degree of plant development.
[0033] Как представлено на Фиг. 2, после выполнения летной миссии БПЛА (20), данные произведенной аэросъемки передаются совместно с данными привязки ГНСС координат изображений и параметрами внешнего ориентирования (координаты центров изображений, крен, тангаж, высота и т.д.) в компьютерное вычислительное устройство (50). В вычислительное устройство (50) также передаются данные наземных измерений, проведенных с помощью спектрорадиометра (30) и N-тестера (40).  [0033] As shown in FIG. 2, after completing the UAV flight mission (20), the aerial survey data is transmitted together with the GNSS data for the coordinates of the images and the parameters of the external orientation (coordinates of the image centers, roll, pitch, height, etc.) to a computer computing device (50). The computing device (50) also transmits data from ground-based measurements carried out using a spectroradiometer (30) and an N-tester (40).
[0034] На Фиг. 3 представлен общий пример схемы БПЛА (20). БПЛА (20) содержит вычислительный блок (201), который обеспечивает обработку получаемых данных с камеры (205), и может представлять собой процессор или микроконтроллер.  [0034] FIG. Figure 3 shows a general example of a UAV circuit (20). The UAV (20) contains a computing unit (201), which provides processing of the received data from the camera (205), and can be a processor or microcontroller.
[0035] Память (202) БПЛА (20) может представлять одно или несколько средств, обеспечивающих хранение необходимой программной логики для выполнения летной миссии, а также хранение изображений, фиксируемых камерой (205). Память (202) предпочтительно представляет собой комбинацию ОЗУ и ПЗУ, и может представлять собой различные известные средства энергозависимого и/или энергонезависимого типа, например, флэш-память интегрированного или съемного типа (карта памяти), EEPROM, HDD, SSD, DRAM, SRAMH Т.П.  [0035] The UAV memory (202) (20) may represent one or more means providing storage of the necessary program logic for performing the flight mission, as well as storage of images captured by the camera (205). The memory (202) is preferably a combination of RAM and ROM, and can be various known means of a volatile and / or non-volatile type, for example, integrated or removable flash memory (memory card), EEPROM, HDD, SSD, DRAM, SRAMH T .P.
[0036] Навигационная система (203) представляет собой приемник сигналов ГНСС, в частности, GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Compassnnn их сочетания. Навигационная система (203) также обеспечивает привязку координат к фотоснимкам.  [0036] The navigation system (203) is a receiver of GNSS signals, in particular GPS, GLONASS, Galileo, Compassnnn combinations thereof. The navigation system (203) also provides coordinates for photographs.
[0037] В качестве средств приема-передачи информации (204) могут применяться решения для обеспечения канала передачи данных проводного и/или беспроводного типа, например, GSM/GPRS/LTE/5G -модем, Wi-Ешодуль, Bluctoothn/или ВЕЕмодуль, модуль спутниковой связи и т.п.  [0037] As the means of transmitting and receiving information (204), solutions can be applied to provide a data channel of a wired and / or wireless type, for example, a GSM / GPRS / LTE / 5G modem, Wi-Yesodul, Bluctoothn / or ВЕЕmodule, module satellite communications, etc.
[0038] Камера БПЛА (205) представляет собой мультиспектральную (5 каналов) или гиперспектральную камеру (до 40 каналов), обеспечивающих получение изображений в видимом (RGB) и ближнем инфракрасном диапазоне (NIR).  [0038] The UAV camera (205) is a multispectral (5 channels) or hyperspectral camera (up to 40 channels) providing images in the visible (RGB) and near infrared (NIR) ranges.
[0039] БПЛА (20) также может содержать датчик контроля заряда аккумулятора (206), который контролирует заряд аккумулятора (207) и обеспечивает оптимизацию времени полета БПЛА (20) и его возврат для зарядки/замены аккумулятора (207). [0040] БПЛА (20) осуществляет перемещение с помощью винтомоторной группы (208).[0039] The UAV (20) may also contain a battery charge monitoring sensor (206) that monitors the battery charge (207) and provides optimization of the UAV flight time (20) and its return for charging / replacing the battery (207). [0040] The UAV (20) moves using the propeller group (208).
Элементы БПЛА (20) соединяются между собой посредством шины данных (210), обеспечивающей передачу необходимых управляющих сигналов и информационных потоков. UAV elements (20) are interconnected via a data bus (210), which ensures the transmission of the necessary control signals and information flows.
[0041] На Фиг. 4 представлен пример выполнения вычислительного устройства (50). Устройство (50) может выбираться из ряда известных решений и представлять собой, не ограничиваясь, персональный компьютер, ноутбук, планшет, смартфон, сервер, мейнфрейм и т.п.  [0041] FIG. 4 shows an example implementation of a computing device (50). The device (50) can be selected from a number of known solutions and can be, without limitation, a personal computer, laptop, tablet, smartphone, server, mainframe, etc.
[0042] В общем случае устройство (50) содержит такие компоненты, как: один или более процессоров (501), по меньшей мере одну память (502), средство хранения данных (503), интерфейсы ввода/вывода (504), средство В/В (505), средства сетевого взаимодействия (506).  [0042] In general, device (50) comprises components such as: one or more processors (501), at least one memory (502), data storage means (503), input / output interfaces (504), means B / In (505), means of network interaction (506).
[0043] Процессор (501) устройства выполняет основные вычислительные операции, необходимые для функционирования устройства (50) или функционала одного или более его компонентов. Процессор (501) исполняет необходимые машиночитаемые команды, содержащиеся в оперативной памяти (502), обеспечивающие выполнение требуемых логических операций по обработке данных.  [0043] The processor (501) of the device performs the basic computing operations necessary for the operation of the device (50) or the functionality of one or more of its components. The processor (501) executes the necessary machine-readable instructions contained in the random access memory (502), providing the execution of the required logical data processing operations.
[0044] Память (502), как правило, выполнена в виде ОЗУ и содержит необходимую программную логику, обеспечивающую требуемый функционал.  [0044] The memory (502), as a rule, is made in the form of RAM and contains the necessary program logic that provides the required functionality.
[0045] Средство хранения данных (503) может выполняться в виде HDD, SSD дисков, рейд массива, сетевого хранилища, флэш-памяти, оптических накопителей информации (CD, DVD, MD, Blue-Ray дисков) и т.п.  [0045] The storage medium (503) may be in the form of HDD, SSD disks, an array raid, network storage, flash memory, optical information storage devices (CD, DVD, MD, Blue-Ray disks) and the like.
[0046] Интерфейсы (504) представляют собой стандартные средства для подключения и работы с устройством (50), например, USB, RS232, RJ45, LPT, COM, HDMI, PS/2, Lightning, FireWire и т.п. Выбор интерфейсов (504) зависит от конкретного исполнения устройства (50).  [0046] Interfaces (504) are standard means for connecting and operating the device (50), for example, USB, RS232, RJ45, LPT, COM, HDMI, PS / 2, Lightning, FireWire, etc. The choice of interfaces (504) depends on the specific design of the device (50).
[0047] В качестве средств В/В данных (505) может использоваться: клавиатура, джойстик, дисплей (сенсорный дисплей), проектор, тачпад, манипулятор мышь, трекбол, световое перо, динамики, микрофон и т.п.  [0047] The following can be used as I / O data means (505): keyboard, joystick, display (touch screen), projector, touchpad, mouse, trackball, light pen, speakers, microphone, etc.
[0048] Средства сетевого взаимодействия (506) выбираются из устройств, обеспечивающий сетевой прием и передачу данных, например, Ethernet карта, WLAN/Wi- Fi модуль, Bluetooth модуль, BLE модуль, NFC модуль, IrDa, RFID модуль, GSM/GPRS/LTE/5G модем и т.п. С помощью средств (505) обеспечивается организация обмена данными по проводному или беспроводному каналу передачи данных, например, WAN, PAN, ЛВС (LAN), Интранет, Интернет, WLAN, WMAN, UMTS, GSM, 4G/5G. [0049] Компоненты устройства (50) сопряжены посредством общей шины передачи данных (510). [0048] Network communication tools (506) are selected from devices capable of receiving and transmitting network data, for example, an Ethernet card, a WLAN / Wi-Fi module, a Bluetooth module, a BLE module, an NFC module, IrDa, an RFID module, GSM / GPRS / LTE / 5G modem, etc. Using means (505), the organization of data exchange via a wired or wireless data channel is provided, for example, WAN, PAN, LAN (LAN), Intranet, Internet, WLAN, WMAN, UMTS, GSM, 4G / 5G. [0049] The components of the device (50) are interfaced via a common data bus (510).
[0050] На Фиг. 5 представлена блок-схема выполнения диагностики растений на основании данных, полученных в ходе наземного сканирования и аэросъемки, которые передаются (601) в вычислительное устройство (50). Далее на этапе (602) выполняется первичная обработка упомянутых данных с помощью вычислительного устройства (50), в ходе которой с применением фотограмметрических алгоритмов создается сбалансированный по яркости цифровой спектральный ортофотоплан диагностируемого поля (10).  [0050] In FIG. 5 is a flowchart of plant diagnostics based on data obtained during ground scanning and aerial surveys, which are transmitted (601) to a computing device (50). Next, at step (602), the primary processing of the mentioned data is performed using a computing device (50), during which, using photogrammetric algorithms, a brightness-balanced digital spectral orthophotomap of the diagnosed field (10) is created.
[0051] На следующем этапе (603) результаты наземных и воздушных спектрометрических измерений приводятся в коэффициенты спектральной яркости (КСЯ), и проводится атмосферная коррекция. Такая коррекция может проводиться в ПО камеры (205) для обеспечения коррекции вновь получаемых снимков с БПЛА (20), либо в специализированном ГИС ПО с помощью регрессии средних значений яркости эталонной площадки (ПО, 111) в каждой спектральной зоне (видимого и инфракрасного диапазонов) к средним значениям КСЯ эталонных площадок по наземным измерениям.  [0051] In the next step (603), the results of ground-based and airborne spectrometric measurements are given in the spectral brightness coefficients (QPS), and atmospheric correction is performed. Such correction can be performed in camera software (205) to ensure correction of newly acquired images from UAVs (20), or in specialized GIS software using regression of the average values of the brightness of the reference area (software, 111) in each spectral zone (visible and infrared ranges) to the average values of the QWS of the reference sites for ground measurements.
[0052] Далее на этапе (605) выполняется построение одной или более карт состояния растений на основании спектрометрических и фотографических измерений диагностируемого поля (10).  [0052] Next, at step (605), one or more plant state maps are constructed based on spectrometric and photographic measurements of the diagnosed field (10).
[0053] Построение карты содержания азота в растениях проводится на основании расчетов по формулам:  [0053] The construction of a map of the nitrogen content in plants is carried out on the basis of calculations according to the formulas:
R800-R670 ^ L T T T TT R750-R550. R800-R670 ^ LTTT TT R750-R550.
NDVI= - R800+R670 или GNDV1 = - R750+R550 )',  NDVI = - R800 + R670 or GNDV1 = - R750 + R550) ',
где RXXX - значение спектральной яркости на длине волны. where RXXX is the spectral brightness value at the wavelength.
[0054] Карта надземной фитомассы растений, и густоты всходов может рассчитываться на основе регрессии значений NDVI или GNDVI к значениям этих параметров, определенных на внутриполевых контрольных площадках.  [0054] A map of the above-ground plant phytomass and seedling density can be calculated based on a regression of the NDVI or GNDVI values to the values of these parameters determined at the in-field control sites.
[0055] Индексные карты создаются в ГИС вычислительного устройства (50) и калибруются на этапе (606) с помощью регрессии по тестовым площадкам (ПО, 111), размеченным маркерами, которые четко видны на снимках.  [0055] Index maps are created in the GIS of the computing device (50) and calibrated at step (606) using regression on test sites (software, 111) marked with markers that are clearly visible in the pictures.
[0056] Наземные замеры спомощью N-тестера позволяют сопоставить индексы NDVI и GNDVI с агрономическим показателем - индексом содержания азота. Несколько десятков замеров позволяют провести линейную регрессию и вместо NDVI или GNDVI предоставить карту содержания азота в растениях. [0057] Далее более детально представлен пример осуществления представленного способа. Исследования проводились на базе Центральной полевой опытной станции ФГБНУ ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова (Московская область) путем постановки полевого опыта с возрастающими дозами азотных удобрений, внесенных весной 2017 г. под озимую пшеницу сорта Московская 3. Повторность опыта -3-кратная, размер внутриполевых контрольных площадок4 х 15 м. Схема опыта включает 5 вариантов: 1). Контроль - N0, 2) N30, 3) N60, 4) N90, 5) N120. В опыте применялась традиционная агротехника возделывания озимой пшеницы, состоящая в борьбе с вредными организмами путем применения химических средств защиты растений. [0056] Ground measurements using the N-tester allow you to compare the NDVI and GNDVI indices with an agronomic indicator, the nitrogen content index. Several dozen measurements allow linear regression and instead of NDVI or GNDVI provide a map of the nitrogen content in plants. [0057] An embodiment of the present method is presented in more detail below. The studies were carried out on the basis of the Central Field Experimental Station of the All-Russian Research Institute of Agricultural Chemistry. D.N. Pryanishnikova (Moscow region) by setting up a field experiment with increasing doses of nitrogen fertilizers applied in the spring of 2017 under winter wheat of the Moscow variety 3. The experiment was repeated 3-fold, the size of the on-field control sites was 4 x 15 m. The experimental design includes 5 options: 1) . Control - N0, 2) N30, 3) N60, 4) N90, 5) N120. In the experiment, the traditional agricultural technique of cultivating winter wheat was used, which consists in combating harmful organisms by using chemical plant protection products.
[0058] В ходе исследования были получены показатели значений NDVI, рассчитанных с помощью данных, полученных с БПЛА, с другими показателями для озимой пшеницы (фаза трубкование, 2017 год), которые представлены в Таблице 1.  [0058] In the course of the study, NDVI values were calculated, calculated using data obtained from UAVs, with other indicators for winter wheat (tubing phase, 2017), which are presented in Table 1.
Таблица 1  Table 1
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
[0059] Для определения точности дистанционной диагностики азотного питания с использованием БПЛА необходимо его сравнение с уже апробированными методиками фотометрической диагностики. К ним, в частности, относится контактная фотометрия с использованием N-тестера «Яра». Исследования показали, что при коэффициенте корреляции показаний NDVI с БПЛА с показаниями фотометра «Яра» на уровне 0,97 (Таблица 1), коэффициент детерминации, т. е. непосредственная связь между этими показателями равна 0,94, или 94 %. Таким образом, разница между данными об обеспеченности озимой пшеницы азотным питанием, полученными наземным способом от фотометра «Яра» и дистанционным с использованием фотометра, установленного на БПЛА», составляет всего лишь 6%, причем часть из них (около 2%) приходится на неточность собственно фотометра «Яра» и только 4% - на ошибку дистанционной фотометрии. [0059] To determine the accuracy of the remote diagnostics of nitrogen supply using UAVs, it is necessary to compare it with the already proven methods of photometric diagnostics. These include, in particular, contact photometry using the N-tester "Yara". Studies have shown that with a coefficient of correlation of NDVI readings with UAVs with the readings of the Yara photometer at 0.97 (Table 1), the determination coefficient, that is, the direct relationship between these indicators is 0.94, or 94%. Thus, the difference between the data on the supply of winter wheat with nitrogen nutrition obtained by the ground method from the Yara photometer and remote using a photometer mounted on UAVs is only 6%, some of which (about 2%) the inaccuracy of the Yara photometer itself and only 4% for the error of remote photometry.
[0060] Проведение атмосферной коррекции снимков позволяет сопоставлять данные аэросьемки не только в пределах карт за одну дату, но и между датами, что делает мониторинг состояния сельскохозяйственных культур существенно более эффективным и позволяет получать достоверные карты динамики количественных показателей.  [0060] Carrying out atmospheric correction of images allows one to compare aerial photographs not only within the maps for one date, but also between dates, which makes monitoring the condition of crops much more efficient and allows obtaining reliable maps of the dynamics of quantitative indicators.
Список литературы: List of references:
1. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. Т. 1. - М.: Колос, 1965. - 767 с. 1. Pryanishnikov D.N. Selected Works. T. 1. - M .: Kolos, 1965 .-- 767 p.
2. Методика полевых опытов по оптимизации азотного питания зерновых культур, сахарной свеклы и картофеля на основе оперативной почвенной и растительной диагностики. Коллектив авторов. - М. ВНИИ агрохимии и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова, 1985. - 92 с.  2. The methodology of field experiments to optimize the nitrogen nutrition of cereals, sugar beets and potatoes based on operational soil and plant diagnostics. Team of authors. - M. All-Russian Research Institute of Agrochemistry and Soil Science D.N. Pryanishnikova, 1985 .-- 92 p.
3. Церлинг В. В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур: Справочник. - М.: Агропромиздат, 1990. - 235 с.  3. Tserling VV Diagnostics of nutrition of crops: a Handbook. - M .: Agropromizdat, 1990 .-- 235 p.
4. Осипов Ю.Ф., Иваницкий Я.В., Ширинян М.Х., Афанасьев Р.А., Галицкий В. В. Использование прибора «N-тестер «Яра» для диагностики азотного питания озимой пшеницы. Плодородие, 2011. N° 1.  4. Osipov Yu.F., Ivanitsky Y.V., Shirinyan M.Kh., Afanasyev R.A., Galitsky V.V. Use of the N-tester Yara device for the diagnosis of nitrogen nutrition of winter wheat. Fertility, 2011. N ° 1.
5. Афанасьев Р.А. Агрохимическое обеспечение точного земледелия // Проблемы агрохимии, 2008. N° 3. С. 46-53.  5. Afanasyev R.A. Agrochemical support of precision farming // Problems of Agrochemistry, 2008. N ° 3. P. 46-53.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ рекогносцировочной диагностики состояния растений на полях, содержащий этапы, на которых: формируют эталонную площадку рядом с диагностируемым полем, причем площадка содержит однородную поверхность и отмечается маркерами; 1. A method for reconnaissance diagnostics of the state of plants in the fields, comprising the steps of: forming a reference site next to the field being diagnosed, the site containing a uniform surface and marked with markers;
- в области диагностируемого поля формируют контрольные площадки, отмечаемые маркерами, причем контрольные площадки имеют различную степень густоты растений; - in the field of the diagnosed field, control areas are formed marked with markers, and the control areas have a different degree of plant density;
- осуществляют аэросъемку зоны произрастания растений с помощью БПЛА, оборудованного многоканальной камерой, причем зона перекрытия съемки БПЛА равна 60%; - carry out aerial photography of the zone of plant growth using UAVs equipped with a multi-channel camera, and the coverage area of UAV surveys is 60%;
- получают с помощью БПЛА мультиспектральные снимки поля с привязкой к географическим координатам областей съемки;  - using UAVs get multispectral images of the field with reference to the geographic coordinates of the survey areas;
- выполняют наземное измерение растений с помощью N-тестера на упомянутых контрольных площадках поля с получением данных содержания азота в листьях растений; - perform ground-based measurement of plants using the N-tester at the mentioned control field fields to obtain data on the nitrogen content in the leaves of plants;
- выполняют с помощью спектрорадиометра наземное измерение значений спектральной яркости точечных объектов на эталонной площадке и значений спектральной яркости калибровочной панели; - perform, using a spectroradiometer, ground-based measurement of the spectral brightness values of point objects on the reference site and the spectral brightness values of the calibration panel;
- определяют наземные коэффициенты спектральной яркости (КСЯ) путем деления результатов измерения участков на эталонной площадке спектрорадиометром на результат измерения калибровочной панели им же, и приведения результата к диапазону 0-1 (0- 100%);  - determine the ground-based spectral brightness coefficients (CSW) by dividing the results of measuring the sections on the reference site with a spectroradiometer by the measurement result of the calibration panel, and bringing the result to a range of 0-1 (0-100%);
- передают данные аэросъемки и данные наземных измерений в вычислительное устройство, и осуществляют их обработку, в ходе которой:  - transmit aerial survey data and ground-based measurements to a computing device, and process them, during which:
- формируют по данным аэросъемки мультиспектральный ортофотоплан диагностируемого поля;  - form, according to aerial survey data, a multispectral orthophotomap of the diagnosed field;
- вычисляют атмосферно скорректированные КСЯ для каждого пиксела ортофотоплана, путем регрессии исходных значений яркости пикселов, получаемых непосредственно при авиасъемке, к КСЯ, полученных при наземных измерениях эталонных площадок, входящих в ортофотоплан;  - calculate the atmospheric corrected QWP for each pixel of the orthomosaic, by regressing the initial brightness values of the pixels obtained directly during aerial photography, to the QWS obtained from ground-based measurements of the reference sites included in the orthomosaic;
- осуществляют построение карты вегетационного индекса NDVI или GNDVI, отображающую содержание азота в растениях диагностируемого поля; и  - carry out the construction of a map of the vegetation index NDVI or GNDVI, displaying the nitrogen content in the plants of the diagnosed field; and
- выполняют калибровку полученных карт с помощью данных наземного измерения эталонных площадок. - perform calibration of the obtained maps using the data of ground measurement of reference sites.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что на этапе построения карт вегетационного индекса дополнительно определяют по меньшей мере один из следующих показателей, выбираемого из группы: количество надземной фитомассы растений, густота всходов. 2. The method according to claim 1, characterized in that at the stage of constructing the maps of the vegetation index, at least one of the following indicators is additionally selected from the group: the amount of aboveground plant phytomass, seedling density.
PCT/RU2019/050111 2018-07-11 2019-07-11 Remote investigative diagnosis of nitrogen supply to crops WO2020013736A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125365A RU2693255C1 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Technique for remote reconnaissance diagnostics of providing plants with nitrogen (using a multispectral camera and unmanned aerial vehicles)
RU2018125365 2018-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020013736A1 true WO2020013736A1 (en) 2020-01-16

Family

ID=67252214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/050111 WO2020013736A1 (en) 2018-07-11 2019-07-11 Remote investigative diagnosis of nitrogen supply to crops

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2693255C1 (en)
WO (1) WO2020013736A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112504972A (en) * 2020-10-09 2021-03-16 华南师范大学 Method for rapidly monitoring nitrogen content of tobacco
CN112913611A (en) * 2021-01-27 2021-06-08 内蒙古农业大学 SPAD value-based sugar beet nitrogen nutrition diagnosis and topdressing decision method
CN113035290A (en) * 2021-03-12 2021-06-25 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 Hyperspectral remote sensing technology-based wheat plant nitrogen accumulation amount monitoring method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2416192C2 (en) * 2009-04-27 2011-04-20 Государственное учреждение "Научный центр проблем аэрокосмического мониторинга" - ЦПАМ "АЭРОКОСМОС" Method to identify ecological condition of forests
EA201391276A1 (en) * 2011-03-04 2014-02-28 Технише Универзитет Мюнхен METHOD FOR DETERMINING NEEDS FOR FERTILIZERS, PARTICULAR NEEDS FOR NITROGEN FERTILIZERS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
US20150254800A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 F12 Solutions, Llc Nitrogen status determination in growing crops
RU2635823C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга "АЭРОКОСМОС" Method of monitoring above-ground cover in impact arctic regions

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406295C1 (en) * 2009-04-27 2010-12-20 Государственное учреждение "Научный центр проблем аэрокосмического мониторинга" - ЦПАМ "АЭРОКОСМОС" Method of ecological monitoring of forests

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2416192C2 (en) * 2009-04-27 2011-04-20 Государственное учреждение "Научный центр проблем аэрокосмического мониторинга" - ЦПАМ "АЭРОКОСМОС" Method to identify ecological condition of forests
EA201391276A1 (en) * 2011-03-04 2014-02-28 Технише Универзитет Мюнхен METHOD FOR DETERMINING NEEDS FOR FERTILIZERS, PARTICULAR NEEDS FOR NITROGEN FERTILIZERS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
US20150254800A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 F12 Solutions, Llc Nitrogen status determination in growing crops
RU2635823C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга "АЭРОКОСМОС" Method of monitoring above-ground cover in impact arctic regions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112504972A (en) * 2020-10-09 2021-03-16 华南师范大学 Method for rapidly monitoring nitrogen content of tobacco
CN112913611A (en) * 2021-01-27 2021-06-08 内蒙古农业大学 SPAD value-based sugar beet nitrogen nutrition diagnosis and topdressing decision method
CN113035290A (en) * 2021-03-12 2021-06-25 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 Hyperspectral remote sensing technology-based wheat plant nitrogen accumulation amount monitoring method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2693255C1 (en) 2019-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zheng et al. Improved estimation of rice aboveground biomass combining textural and spectral analysis of UAV imagery
Qiu et al. Estimation of nitrogen nutrition index in rice from UAV RGB images coupled with machine learning algorithms
Malenovský et al. Unmanned aircraft system advances health mapping of fragile polar vegetation
Burkart et al. Angular dependency of hyperspectral measurements over wheat characterized by a novel UAV based goniometer
Lu et al. Mapping vegetation biophysical and biochemical properties using unmanned aerial vehicles-acquired imagery
Zarco-Tejada et al. Estimating leaf carotenoid content in vineyards using high resolution hyperspectral imagery acquired from an unmanned aerial vehicle (UAV)
Hunt et al. NIR-green-blue high-resolution digital images for assessment of winter cover crop biomass
Wang et al. Diurnal variation of sun-induced chlorophyll fluorescence of agricultural crops observed from a point-based spectrometer on a UAV
Tahir et al. Real time estimation of chlorophyll content based on vegetation indices derived from multispectral UAV in the kinnow orchard
Mao et al. Angle effects of vegetation indices and the influence on prediction of SPAD values in soybean and maize
WO2020013736A1 (en) Remote investigative diagnosis of nitrogen supply to crops
Link et al. Developing and evaluating an aerial sensor platform (ASP) to collect multispectral data for deriving management decisions in precision farming
Wang et al. Estimating the nitrogen nutrition index in grass seed crops using a UAV-mounted multispectral camera
Krienke et al. Using an unmanned aerial vehicle to evaluate nitrogen variability and height effect with an active crop canopy sensor
Middleton et al. The 2013 FLEX—US airborne campaign at the parker tract loblolly pine plantation in North Carolina, USA
Wang et al. Estimation of nitrogen status of paddy rice at vegetative phase using unmanned aerial vehicle based multispectral imagery
Wehrhan et al. Uav-based estimation of carbon exports from heterogeneous soil landscapes—A case study from the carbozalf experimental area
Bukowiecki et al. High-throughput prediction of whole season green area index in winter wheat with an airborne multispectral sensor
Belwalkar et al. Evaluation of SIF retrievals from narrow-band and sub-nanometer airborne hyperspectral imagers flown in tandem: Modelling and validation in the context of plant phenotyping
Shvorov et al. UAV Navigation and Management System Based on the Spectral Portrait of Terrain
Bruegge et al. Vicarious calibration of orbiting carbon observatory-2
Bhandari et al. Ground-truthing of UAV-based remote sensing data of citrus plants
Wang et al. Comparison of a UAV-and an airborne-based system to acquire far-red sun-induced chlorophyll fluorescence measurements over structurally different crops
Kang et al. Yield prediction of chinese cabbage (Brassicaceae) using broadband multispectral imagery mounted unmanned aerial system in the air and narrowband hyperspectral imagery on the ground
Biney et al. Bor uvka

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19833906

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19833906

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1