無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)在甘蔗節(jié)水灌溉領(lǐng)域的應(yīng)用

莫彩娜 張遠(yuǎn)青

【摘 要】無(wú)人機(jī)作為空中遙感平臺(tái)的微型遙感技術(shù)，其特點(diǎn)是以無(wú)人機(jī)為載體，通過(guò)遙感傳感器獲取相關(guān)信息，再通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)收集到的影像信息進(jìn)行處理，然后按照要求的精度制作成圖像。在甘蔗的節(jié)水灌溉方面，無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)可以有效評(píng)估甘蔗定位，然后根據(jù)土壤的溫度、濕度需要，合理地指導(dǎo)灌溉。無(wú)人機(jī)技術(shù)完好地契合了其觀測(cè)和地域尺度的需求，通過(guò)數(shù)據(jù)變化，為甘蔗的管理利用提供了準(zhǔn)確的信息支持，可以根據(jù)甘蔗的分布和成長(zhǎng)趨勢(shì)，合理安排水肥施放。灌溉管理是甘蔗種植過(guò)程中最基本的問(wèn)題，提高灌溉效率、保障甘蔗生長(zhǎng)及節(jié)約用水等是首要考慮的基本準(zhǔn)則。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī);遙感;甘蔗;灌溉;應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】P237 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）03-0061-04

0 引言

食糖是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，是食品加工行業(yè)的重要原料。食糖與我們的日常生活息息相關(guān)，我國(guó)食糖消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高，預(yù)計(jì)食糖消費(fèi)將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。糖料蔗是食糖的重要來(lái)源之一，因此建設(shè)糖料蔗生產(chǎn)基地，發(fā)展糖料蔗生產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)食糖產(chǎn)業(yè)安全有重要作用。一是增強(qiáng)糖料蔗供給能力，穩(wěn)定我國(guó)糖料蔗供應(yīng)水平，有利于提高國(guó)內(nèi)蔗糖生產(chǎn)水平，確保食糖的有效供給，避免市場(chǎng)價(jià)格大起大落。二是有利于解決制約食糖生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)挑戰(zhàn)，推動(dòng)食糖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。三是有利于提高蔗農(nóng)的收入水平，促進(jìn)區(qū)域縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

廣西和云南作為甘蔗主產(chǎn)地，由于甘蔗單產(chǎn)提高的難度日益增大，全程機(jī)械化推進(jìn)緩慢，高產(chǎn)栽培技術(shù)普及率低，人工成本增長(zhǎng)加快，使得糖料蔗種植收益連年下滑，極大地影響了農(nóng)民種蔗積極性，危及我國(guó)食糖戰(zhàn)略安全。基于上述嚴(yán)重問(wèn)題，根據(jù)黨的十八大、十八屆三中全會(huì)精神、中央一號(hào)文件的指示精神，國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)聯(lián)合編制了《糖料蔗主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃（2015～2020年）》，將廣西和云南兩省打造成為我國(guó)糖料蔗核心種植區(qū)，主要是為了解決制約甘蔗生產(chǎn)過(guò)程中遇到的突出問(wèn)題，提高我國(guó)的糖料蔗總體種植、生產(chǎn)水平，擴(kuò)大糖料蔗經(jīng)營(yíng)的規(guī)?；?、提高甘蔗的種植良種化、推廣甘蔗的生產(chǎn)機(jī)械化、實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化，同時(shí)也為了降低糖料蔗的人工生產(chǎn)成本，提高蔗農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。

糖料蔗的一個(gè)榨季生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)一年，在全年降水量時(shí)空差異明顯、糖料蔗生長(zhǎng)后期蔗地封行郁閉的情況下，保障合理、適宜的水分灌溉和養(yǎng)分供應(yīng)是糖料蔗達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基本保證。采用水肥藥一體化技術(shù)不但滿(mǎn)足甘蔗生長(zhǎng)期對(duì)水分、養(yǎng)分的需求，并且可以規(guī)避人工進(jìn)入蔗地追肥、噴灑農(nóng)藥等的操作難度，達(dá)到水肥藥的適時(shí)適量的高效利用。目前，有關(guān)甘蔗水肥藥一體化技術(shù)的研究報(bào)道不多，而且由于甘蔗品系、地區(qū)氣候、土壤等差異，其水肥藥一體的配比參數(shù)也會(huì)有所差異，因此研究蔗區(qū)的滴灌水肥藥耦合的一體供應(yīng)模式十分必要。此外，作物生長(zhǎng)模擬模型由于可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、危險(xiǎn)性評(píng)估和可持續(xù)生產(chǎn)等方面的研究效率，正日益受到關(guān)注。目前，以甘蔗生長(zhǎng)模型為核心模擬區(qū)域化甘蔗生產(chǎn)過(guò)程，制訂甘蔗生產(chǎn)精準(zhǔn)化管理模式進(jìn)而構(gòu)建甘蔗生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)，已經(jīng)成為當(dāng)前糖料蔗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。

甘蔗長(zhǎng)勢(shì)受多種因素影響，例如干旱、病蟲(chóng)害、災(zāi)害、養(yǎng)分等，衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)遙感均可監(jiān)測(cè)甘蔗長(zhǎng)勢(shì)，但是無(wú)人機(jī)遙感在精度及實(shí)時(shí)性方面更勝一籌。無(wú)人機(jī)遙感可以監(jiān)測(cè)作物及土壤信息，同時(shí)還可以利用無(wú)人機(jī)結(jié)合GPS定點(diǎn)實(shí)施農(nóng)藝措施。無(wú)人機(jī)在丘陵山區(qū)的病蟲(chóng)害防治、精準(zhǔn)施藥中具有不可替代的作用，推動(dòng)無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)施藥、施肥和灌溉技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以滿(mǎn)足高效、節(jié)水、環(huán)保的農(nóng)業(yè)植保要求。

將傳統(tǒng)試驗(yàn)研究、遙感技術(shù)及數(shù)學(xué)模型算法相結(jié)合：一方面，基于傳統(tǒng)試驗(yàn)方法，通過(guò)試驗(yàn)分析糖料蔗不同生育期水肥藥的最佳施用時(shí)間和施用量，研究水肥藥耦合對(duì)糖料蔗的主要生理生態(tài)過(guò)程（主要涉及根系生長(zhǎng)與形態(tài)和時(shí)空發(fā)展格局、蔗葉片光合特性、碳同化和干物質(zhì)積累、水分與養(yǎng)分利用效率、土壤養(yǎng)分時(shí)空變化等）及對(duì)糖料蔗產(chǎn)量品質(zhì)的影響，探討糖料蔗水肥藥的最佳耦合點(diǎn)，提高水資源、肥料和農(nóng)藥的利用效益，為糖料蔗水肥藥一體化精準(zhǔn)灌溉提供技術(shù)支撐;另一方面，通過(guò)無(wú)人機(jī)采集到的高光譜信號(hào)，高效獲取糖料蔗多波段的光譜影像信息，精確解析糖料蔗葉面積指數(shù)、氮含量、生物量等生理生化指標(biāo)，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地獲取糖料蔗的水分和品質(zhì)狀態(tài)，為大面積實(shí)施糖料蔗的水肥藥管理提供新的管理手段。兩個(gè)方面的研究成果有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)糖料蔗的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和水肥藥資源的高效利用。

針對(duì)甘蔗成長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的關(guān)鍵共性問(wèn)題，集成已有的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)人機(jī)為載體的低空遙感技術(shù)和水肥藥一體化智能控制技術(shù)，結(jié)合甘蔗不同生長(zhǎng)時(shí)期所需水肥養(yǎng)分，依據(jù)環(huán)境條件、土壤條件和種植制度等的差異，精確地采集溫度、濕度、光照等環(huán)境信息，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)控灌溉、施肥、噴藥等一系列操作，實(shí)現(xiàn)灌溉水、肥、藥管理精準(zhǔn)化、供給自動(dòng)化、設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化。即：精準(zhǔn)定位灌溉、施肥、施藥等;精準(zhǔn)地確定用水、用肥、殺蟲(chóng)劑及種子等的施用量;精準(zhǔn)地確定農(nóng)作物生長(zhǎng)期間各種農(nóng)藝措施實(shí)施的具體時(shí)間。實(shí)現(xiàn)耕地資源的合理高效利用和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化精準(zhǔn)管理，優(yōu)化我國(guó)甘蔗節(jié)水灌溉決策模型，建立實(shí)時(shí)反饋的甘蔗水肥藥一體的智慧化、精準(zhǔn)化控制系統(tǒng)。

1 低空遙感信息解譯方法及工作流程圖

集成應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)，依托各種傳感節(jié)點(diǎn)和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)甘蔗生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)的及時(shí)采集、傳輸和分析，進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)控灌溉、施肥、噴藥等一系列操作，實(shí)現(xiàn)甘蔗種植可視化遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)預(yù)警等功能。形成甘蔗水肥藥一體智慧化、精準(zhǔn)化控制技術(shù)模式。具體圍繞以下方面探討：不同水肥藥配置下蔗地土壤理化、生物學(xué)性質(zhì)變化與土壤水和養(yǎng)分有效性的變化規(guī)律，分析土壤水分、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與作物生長(zhǎng)、吸收規(guī)律之間的協(xié)同效應(yīng);不同水肥藥配置下糖料蔗生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化、農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量品質(zhì)的變化規(guī)律、糖料蔗根系發(fā)育特征、水肥利用效率及環(huán)境生態(tài)效應(yīng);不同水肥藥配置下糖料蔗水分、養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、光合特性及其碳同化效率，對(duì)比分析不同水肥藥條件下糖料蔗主要生理生態(tài)指標(biāo)的響應(yīng)機(jī)理;分析水肥藥一體化條件下糖料蔗不同生育期的需水、需肥及病蟲(chóng)害防控規(guī)律，探索廣西乃至我國(guó)南方旱坡地糖料蔗生產(chǎn)管理的水肥藥資源最佳配置，構(gòu)建水肥藥一體化條件下糖料蔗生長(zhǎng)模式。探討不同水肥藥配置條件下糖料蔗生長(zhǎng)發(fā)育的生理生化指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)狀況和農(nóng)藝性狀與光譜遙感特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系，探明在水肥藥優(yōu)化條件下，糖料蔗光譜遙感特性表征的內(nèi)在機(jī)制。

首先，利用無(wú)人機(jī)或無(wú)人飛艇搭載相關(guān)設(shè)備，獲取糖料蔗不同種植年份、不同生育期關(guān)鍵期、不同水肥條件下的作物遙感影像信息。其次，利用低空遙感準(zhǔn)確估算蒸散發(fā)模型參數(shù)。針對(duì)本地區(qū)糖料蔗生理特點(diǎn)，通過(guò)田間水均衡、田間養(yǎng)分、地面作物生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)，研究確定試驗(yàn)區(qū)糖料蔗耗水耗肥規(guī)律及生理指標(biāo)與糖料蔗耗水耗肥的定量關(guān)系;建立作物生理指標(biāo)與蒸散發(fā)模型參數(shù)的函數(shù)關(guān)系;利用低空遙感觀測(cè)繁衍的作物生理指標(biāo)，估算區(qū)域糖料蔗耗水耗肥量時(shí)空分布;針對(duì)不同模型計(jì)算結(jié)果，探索不同模型結(jié)果融合方法，獲取準(zhǔn)確的糖料蔗耗水耗肥量時(shí)空分布。從地空遙感得到的圖像中識(shí)別和提取大面積甘蔗生長(zhǎng)特征參數(shù)，形成甘蔗種植低空遙感信息解譯方法及技術(shù)規(guī)程，通過(guò)解析糖料蔗的光譜影像信息，建立光譜影像信息與糖料蔗的生理生化指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，精確解譯糖料蔗葉面積指數(shù)、冠層溫度、水分消耗量、養(yǎng)分含量、生物量等主要生理生態(tài)指標(biāo)。

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以真實(shí)、準(zhǔn)確、隨時(shí)隨地地提供甘蔗生態(tài)環(huán)境和生長(zhǎng)所需要的各種有效信息，可以幫助種植戶(hù)獲得精準(zhǔn)的田間數(shù)據(jù)，從而根據(jù)這些田間數(shù)據(jù)采取對(duì)應(yīng)的措施。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在糖料蔗的種植過(guò)程中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以精確地監(jiān)測(cè)和估算糖料蔗的實(shí)際種植面積

我國(guó)的耕地資源十分有限，如何利用有限的耕地資源創(chuàng)造出更加高產(chǎn)的農(nóng)作物已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)很重要的戰(zhàn)略任務(wù)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具有信息量大、覆蓋率廣、精確率高、效率快，以及節(jié)約人工成本、不費(fèi)時(shí)、不費(fèi)力等優(yōu)點(diǎn)，被越來(lái)越多地用于測(cè)定農(nóng)作物種植用地的數(shù)量和面積的動(dòng)態(tài)變化。因此，通過(guò)遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甘蔗的覆蓋面積和生長(zhǎng)情況，可以達(dá)到合理安排水肥施放的目的。

1.2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甘蔗的生態(tài)環(huán)境

利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甘蔗種植地的土壤被侵蝕程度及鹽堿化面積，同時(shí)還可以對(duì)土壤的干濕程度等甘蔗成長(zhǎng)過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)，這些反饋回來(lái)的田間真實(shí)數(shù)據(jù)可以為種植戶(hù)采取相應(yīng)的農(nóng)藝措施提供科學(xué)依據(jù)。除此以外，遙感技術(shù)還可以監(jiān)測(cè)、辨別甘蔗的病蟲(chóng)害情況，種植戶(hù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)判斷何時(shí)采取施藥殺蟲(chóng)及用藥量，這樣可以有效地減少甘蔗病蟲(chóng)害的危害程度，節(jié)約成本，提高甘蔗的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)甘蔗自然災(zāi)害

利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)各種自然災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)害發(fā)生的具體時(shí)間、發(fā)展程度、災(zāi)情程度、損失程度等，并根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)對(duì)災(zāi)情進(jìn)行有效的評(píng)估，這樣可以極大地減輕自然災(zāi)害給種植戶(hù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

氣候的變化與糖料蔗的生長(zhǎng)息息相關(guān)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和有效評(píng)估甘蔗受自然災(zāi)害的影響程度，甘蔗受旱災(zāi)或者澇災(zāi)影響的面積。災(zāi)害發(fā)生后，根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可以對(duì)甘蔗的損失進(jìn)行科學(xué)、有效的評(píng)估，然后種植戶(hù)可以針對(duì)具體受災(zāi)情況，采取相應(yīng)的抗災(zāi)措施，例如可以對(duì)缺失的種植地采取補(bǔ)種，對(duì)旱地進(jìn)行澆水，對(duì)生長(zhǎng)速度慢的面積采取局部施肥，對(duì)積水嚴(yán)重的田間地塊采取排水等抗災(zāi)措施。

1.4 利用遙感技術(shù)預(yù)報(bào)作物長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量

利用遙感技術(shù)收集到的大量氣候、土壤和甘蔗特性等資料，能夠反映甘蔗的生長(zhǎng)和發(fā)育的基本生理、生態(tài)，并根據(jù)甘蔗的長(zhǎng)勢(shì)預(yù)估甘蔗的產(chǎn)量。根據(jù)客觀規(guī)律，從而有針對(duì)性地為指導(dǎo)糖料蔗的科學(xué)種植提供依據(jù)，提高土地資源可持續(xù)發(fā)展、利用的效率。系統(tǒng)工作原理圖如圖1所示。

2 甘蔗水肥藥一體化智能灌溉系統(tǒng)的技術(shù)路線

通過(guò)在甘蔗種植基地試驗(yàn)固定式噴灌、移動(dòng)式噴灌、地埋式滴灌、微潤(rùn)灌等不同灌溉模式，找出最適合甘蔗種植的灌溉模式。

（1）確定灌溉制度，包括灌水量的確定、灌水周期的確定、灌水時(shí)間的確定等。

（2）對(duì)灌水小區(qū)和各級(jí)管道進(jìn)行合理布局，綜合考慮水源供水能力、人工操作的方便性、灌溉均勻度控制和管網(wǎng)運(yùn)行的合理性等因素，根據(jù)甘蔗種植區(qū)內(nèi)的地形情況，以田間地形高差、道路與水溝等為界線進(jìn)行輪灌和肥料施用。

（3）進(jìn)行輪灌區(qū)劃分、系統(tǒng)水力計(jì)算，給出流量、壓力需求。

（4）水肥藥一體化智能灌溉系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。主要分為首部系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、田間控制終端、田間滴灌系統(tǒng)等子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（5）技術(shù)路線圖如圖2所示。

3 無(wú)人機(jī)在甘蔗節(jié)水灌溉領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵

（1）充分利用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)手段，綜合地質(zhì)、水文、環(huán)境等資料，在研究工作區(qū)土壤、水文、作物等各要素的遙感光譜特征基礎(chǔ)上，配合適當(dāng)?shù)囊巴獠樽C，建立遙感色彩、形狀、影紋、地形地貌等解譯標(biāo)志。

（2）構(gòu)建糖料蔗的光譜影像解譯方法及技術(shù)規(guī)程。在確定最佳監(jiān)測(cè)波段的基礎(chǔ)上，構(gòu)建科學(xué)合理、簡(jiǎn)便高效的光譜影像解譯方法及技術(shù)規(guī)程是準(zhǔn)確獲取糖料蔗生長(zhǎng)過(guò)程中最具價(jià)值作物信息的關(guān)鍵。

（3）利用多期影像進(jìn)行對(duì)比研究、綜合處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獲得光譜信息后，經(jīng)過(guò)解譯，與糖料蔗的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行甘蔗種植區(qū)域調(diào)查，為甘蔗施肥、節(jié)水灌溉等提供依據(jù)。

（4）通過(guò)對(duì)土壤墑情、土壤濕度、降水蒸發(fā)、水資源供給、作物的需水及需肥規(guī)律等采集到的信息綜合分析處理，建立以肥、水、甘蔗產(chǎn)量及品質(zhì)為核心的耦合模型和技術(shù)，生成甘蔗高效節(jié)本灌溉種植制度。

（5）光譜影像信息與糖料蔗生理生化指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。獲得光譜信息后，經(jīng)過(guò)解譯，如何與糖料蔗的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系是制約高光譜推廣應(yīng)用的一個(gè)重要因素，建立關(guān)系的方法眾多，合理選擇及建立模型是關(guān)鍵。

4 無(wú)人機(jī)在甘蔗節(jié)水灌溉領(lǐng)域的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）根據(jù)集成無(wú)人機(jī)遙感和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等高科技技術(shù)，建立一種高性能、經(jīng)濟(jì)型的小型專(zhuān)用遙感系統(tǒng)，應(yīng)用于甘蔗種植。從地空遙感技術(shù)得到的遙感圖像中識(shí)別和提取甘蔗生長(zhǎng)信息，依托無(wú)人機(jī)獲取糖料蔗不同生育期、不同水肥條件下的高光譜信號(hào)，并通過(guò)構(gòu)建光譜影像解譯方法及技術(shù)規(guī)程，將其與糖料蔗的生理指標(biāo)、土壤水分和養(yǎng)分狀態(tài)相結(jié)合，實(shí)時(shí)、高效地獲取糖料蔗的生長(zhǎng)狀況，指導(dǎo)建立甘蔗水肥藥一體化智能灌溉系統(tǒng)。

（2）創(chuàng)新低空遙感信息解譯分析方法。低空遙感數(shù)據(jù)是低空遙感解譯必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。為了最大限度地利用低空遙感數(shù)據(jù)提取農(nóng)業(yè)等相關(guān)信息，創(chuàng)新最佳波段和最佳波段組合的選取。系統(tǒng)地了解掌握各類(lèi)遙感數(shù)據(jù)的基本技術(shù)參數(shù)、植被特征，詳細(xì)地掌握時(shí)間、季節(jié)、成像儀器、波段、經(jīng)緯度、太陽(yáng)高度角等技術(shù)參數(shù)，為合理選擇新的低空遙感數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)源組合及遙感信息處理方案提供依據(jù)。

（3）通過(guò)對(duì)比分析不同水肥藥條件下糖料蔗主要生理、生態(tài)、指標(biāo)的響應(yīng)機(jī)理，得出水肥藥一體化條件下糖料蔗不同生育期的需水、需肥及病蟲(chóng)害防控規(guī)律，并構(gòu)建糖料蔗生長(zhǎng)模型，對(duì)指導(dǎo)糖料蔗種植具有重要意義。

5 結(jié)論

施用化肥、噴灑農(nóng)藥會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，將無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)和作物生長(zhǎng)模型構(gòu)建技術(shù)集成應(yīng)用到糖料蔗基地建設(shè)，研究甘蔗種植水肥藥一體自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)，優(yōu)化我國(guó)甘蔗節(jié)水灌溉決策模型，形成水肥藥一體的智慧化、精準(zhǔn)化技術(shù)規(guī)程和灌溉模式。通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)警、統(tǒng)防統(tǒng)制，同時(shí)根據(jù)甘蔗的成長(zhǎng)情況進(jìn)行精準(zhǔn)地施肥、施藥，這樣可以有效提高糖料蔗的抗蟲(chóng)害能力，有效減少農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑的使用數(shù)量，降低用藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

把無(wú)人機(jī)、遙感及北斗（或GPS）導(dǎo)航定位等技術(shù)應(yīng)用于甘蔗節(jié)水灌溉中，研究需水需肥規(guī)律，建立相應(yīng)的灌溉制度，形成相對(duì)完整的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制灌溉施肥綜合技術(shù)，不僅達(dá)到提高甘蔗高產(chǎn)高量的目的，極大地改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，還可以有效地促進(jìn)甘蔗灌溉節(jié)水的健康快速發(fā)展，緩解水資源緊缺局面，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、改善生態(tài)環(huán)境，加快我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)促進(jìn)我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展具有重要的意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]DB45/T 1196—2015，糖料蔗高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)導(dǎo)則[S].

[2]高輝，王秋平，趙新剛，等.基于旋翼無(wú)人機(jī)的農(nóng)業(yè)低空高光譜遙感技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（2）.

[3]李德仁，李明.無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2014（5）.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]