智慧农场技术与系统全国重点实验室团队赴建三江七星农场开展多任务数据采集工作

发布时间:2025-10-15浏览次数:32

为进一步推进智慧农业数据采集标准化与科研协同,927日至30日,何勇军组织农业数字化种植与智能决策项目组团队,共赴黑龙江省建三江管理局七星农场,开展了多项作物监测数据采集任务。本次外业工作以无人机多源数据采集为核心,结合地面精细测量,全面提升了科研团队在作物表型监测、农机作业质量分析等方面的技术应用能力。

数据采集队伍成员合影

(一)无人机与表型测量培训

培训环节重点围绕无人机航线规划、多光谱影像采集、设备标定及数据安全操作展开。团队成员结合当地种植环境,详细讲解飞行任务设计、数据获取规范及设备维护要点,并现场指导团队成员使用多光谱无人机、手持叶绿素仪、RTK 定位系统和植株测量设备开展实操演练。通过理论与实践结合的培训方式,各小组成员系统掌握了从航测规划、设备调试到数据导出与初步分析的完整流程,为后续大规模表型数据采集提供了技术保障。

团队组织无人机飞行实操培训现场

(二)成熟度监测任务

在成熟度监测环节,团队采用“地面实测 + 空中遥感”结合方式,利用手持叶绿素仪精确测定稻叶叶绿素含量,结合 RTK 定位技术记录样点位置,确保数据空间精度一致。同时,使用无人机获取不同地块的高分辨率航拍影像,分析光谱反射特征与叶绿素含量的相关性,并测量植株高度及多角度冠层图像。该任务构建了叶绿素含量与影像特征的映射关系,为水稻成熟度判定与收获时机预测提供了科学依据。

团队成员田间实操:测量并记录植株高度与叶绿素含量

(三)产量预测任务

在产量预测任务中,团队重点聚焦稻穗计数这一关键指标。通过无人机航拍获取高分辨率影像,并利用 RTK 定位实现地块坐标精确配准,团队同步开展地面样点稻穗人工计数与影像校准,建立了稻穗识别与计数模型。

无人机航拍:团队成员现场实操

后续结合深度学习算法,可实现稻穗自动识别与数量估算。该任务为遥感产量预测模型提供了高精度训练数据,也为实现作物产量自动化评估奠定了数据基础。

(四)倒伏检测任务

倒伏检测环节中,团队采用无人机倾斜摄影与正射影像结合技术,获取不同角度的稻田冠层图像。通过影像纹理和光谱信息分析,识别并分级倒伏区域。同时,地面采样组利用测角仪测量茎基倾角与倒伏比例,对影像分析结果进行验证。多源数据融合后,能够实现从小尺度样点识别到整地块倒伏面积的精准评估,为水稻抗倒伏品种筛选、灾害监测与农情评估提供了关键数据支撑。

采集任务启动:无人机待飞就绪

(五)农机作业质量监测任务

在农机作业质量监测任务中,团队将传感技术与智能分析结合,重点关注收割机作业振动信号与作物损失率之间的关系。通过在机械关键部位安装振动传感器,实时记录作业状态数据。地面样本采集组同步开展残留物收集与损失率计算,形成“振动信号—作业质量”双向验证体系。该研究为智能农机作业监控与性能优化提供了技术依据,也为农业机械化智能评估提供了实验支撑。

团队成员现场调试振动传感器设备

在监测任务执行过程中,七星农场孟主任亲临现场,为参与测试的同学详细讲解农机工作原理,并结合设备结构提出传感器安装位置与数据采集布点的优化建议。

七星农场管理人员孟主任为团队提供指导

同时,孟主任还介绍了农场在实际作业中的管理需求与质量评价标准,使科研任务更贴合生产实际。

结语

此次数据采集工作实现了“技术共享、数据共建、科研协同”的目标,既强化了科研团队的实地操作能力,也为后续叶绿素反演、产量预测、倒伏识别及农机智能监测模型的研究提供了丰富的数据资源。未来,团队将持续推动智慧农业监测体系建设,助力农业生产数字化、智能化、高效化发展。

傍晚,无人机与无人农机在田间协同作业