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Pix4Dfields后處理軟件 多光譜數(shù)據(jù)應用案例

Pix4Dfields后處理軟件 多光譜數(shù)據(jù)應用案例

訪問次數(shù):793

產(chǎn)品廠地:深圳市

更新時間:2022-12-16

簡要描述:Pix4Dfields后處理軟件 多光譜數(shù)據(jù)應用案例
Pix4Dfield是專為農(nóng)業(yè)設計的、界面簡單、功能大的無人機圖像處理軟件,在野外即可快速生成的地圖。同時可以生成植被指數(shù)地圖(NDVI, NDRE, VARI, TGI, SIPI2, LCI, BNDVI, GNDVI)。它同樣適用于與植被相關的領域。

詳細說明:

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Pix4Dfields后處理軟件 多光譜數(shù)據(jù)應用案例


農(nóng)業(yè)助力甘蔗催熟劑使用成本降低20%,產(chǎn)量預測準確度達93%。

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Trinoo是一家專業(yè)從事無人機農(nóng)藥噴灑的農(nóng)業(yè)公司,從2018年開始,已有兩年的甘蔗種植無人機噴灑應用研究經(jīng)驗。公司位于哥倫比亞大的甘蔗產(chǎn)區(qū)——考卡山谷省。此地區(qū)有14家蔗糖廠,平均每年要收割240,000公頃甘蔗。
減少甘蔗催熟劑用量,預測作物產(chǎn)量
哥倫比亞主要的蔗糖廠之一希望提甘蔗成熟效率,并更加準確地預測每公頃甘蔗地的噸產(chǎn)量。他們決定與Trinoo公司合作,并制定了一項研究協(xié)議,內(nèi)容包括:

制定圖像采集和后處理技術

根據(jù)作物生長情況,決定圖像采集時間

確定所要分析的甘蔗品種,以及其他因素


該項目旨在減少催熟劑用量,并提甘蔗產(chǎn)量的預測精度。從而降低每公頃的生產(chǎn)成本,并通過在甘蔗收割前120天提供更加準確的產(chǎn)量預測來改善蔗糖廠的現(xiàn)金流。 

 

 

項目地點

哥倫比亞考卡山谷省

項目工期

2020年1-10月

測區(qū)面積

600公頃

圖像數(shù)量

30000

軟件

Pix4Dfields

硬件

Parrot Bluegrass無人機,用于數(shù)據(jù)采集

大疆Agras MG-1P,用于農(nóng)藥噴灑

Parrot Sequoia多光譜相機

地面分辨率

8-10厘米/像素



△ 用于數(shù)據(jù)采集的Parrot Bluegrass無人機(左)和用于農(nóng)藥噴灑的大疆Agras MG-1P無人機

 

利用無人機和處方圖噴灑催熟劑

 

催熟過程涉及從空中向甘蔗葉片噴灑催熟劑。這樣做是為了在甘蔗莖稈中聚集更多蔗糖,以便增加每公頃甘蔗的產(chǎn)糖量。過去通常采用統(tǒng)一劑量進行噴灑,而不考慮土壤條件、降水量和農(nóng)藝措施會導致每片甘蔗地的長勢不同。此外,目前采用的標準方法是從甘蔗地取樣后在實驗室進行分析,在此過程中,由于很難得到真正代表整片甘蔗地的樣本,因而會造成種種偏差。                        

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△ 在Pix4Dfields中生成的甘蔗正射影像鑲嵌圖
在結(jié)合農(nóng)業(yè)技術后,催熟過程可以利用噴灑無人機進行變量施藥,根據(jù)作物的生長階段決定藥物噴灑量。Trinoo公司提議使用無人機和多光譜相機采集圖像,然后在Pix4Dfields軟件中處理圖像并創(chuàng)建處方圖進行催熟劑噴灑。
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△在Pix4Dfields中創(chuàng)建的甘蔗變量噴灑地圖

 

建立甘蔗產(chǎn)量預測算法


Trinoo利用客戶的蔗糖廠收割隊推薦的植被指數(shù)和其他變量為本項目開發(fā)了一個計算每公頃甘蔗噸產(chǎn)量的算法。開發(fā)此預測算法的第一步是在Pix4Dfields中生成植被指數(shù)。之后再確定每個甘蔗品種的光譜特征與每公頃甘蔗噸產(chǎn)量之間的關系,包括分析甘蔗年齡和品種等變量。
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△ NDVI指數(shù)圖是建立甘蔗產(chǎn)量預測算法的起點


項目成果

催熟劑成本降低20%

 

通過使用農(nóng)業(yè)方法和噴灑無人機,Trinoo根據(jù)此研究項目開發(fā)的新服務為甘蔗種植戶帶來了將催熟劑采購成本降低20%的成果。Trinoo公司的創(chuàng)新主管Felipe BarneyArango指出:“這意味著為我們的客戶每年節(jié)省了約20萬美元。對于考卡山谷省的14家蔗糖廠所代表的整個產(chǎn)業(yè)來說,此服務可幫助其每年節(jié)省80萬至100萬美元。"

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△Trinoo團隊根據(jù)處方圖上識別的位置和用量使用無人機施用催熟劑

 

甘蔗產(chǎn)量預測準確度達93%

在對每公頃甘蔗噸產(chǎn)量的預測方面,Trinoo的精度達到了93%。Felipe總結(jié)道:“我們可多提前120天預測即將收割的甘蔗噸數(shù),此預測信息可以改善各公司的現(xiàn)金流預測、工廠規(guī)劃及每家蔗糖廠的銷售預測。這終將會在勞動力需求規(guī)劃和營銷規(guī)劃方面節(jié)省大量資金。"
Pix4Dfields的勢在此次研究中,Trinoo用Pix4Dfields處理了26個項目,總共30000張圖像。他們發(fā)現(xiàn)此軟件具有以下勢:

此軟件度易用,功能直觀,對于使用者來說不需要花費太多的學習時間。

 

對硬件計算能力要求低,可以在只有4 GB 內(nèi)存的計算機上以可接受的圖像處理速度運行該軟件。

易于導出報告、成果、圖像和矢量圖,方便與其他流程進行整合。

包含多種多樣的植被指數(shù),能夠進行多種組合分析。

通過對比試用市面上的其他軟件并基于文獻綜述,Trinoo團隊發(fā)現(xiàn)Pix4Dfields具有非常的性價比,且對于非專業(yè)GIS研究人員來說更加容易使用。

 

 

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