蒙納許大學工程師改良無人機灌溉技術

最新無人機灌溉改良,替農民將水資源效益最大化

蒙納許大學工程師改良無人機灌溉技術 - 蒙納許大學的工程師正與澳洲農民合作,通過使用自主無人機技術幫助他們改善灌溉方法,減少用水量並最大限度地提高作物收成。

由於嚴重的旱災繼續蹂躪整個澳洲農田,影響糧食供應,蒙納許大學的研究小組,由領導傑夫·沃克教授,花了近兩年時間開發灌溉圍場基於無人機自主土壤水分製圖系統。

該團隊最近使用光學測繪完成了現場實驗,可以確定近地表的土壤水分含量。從無人機獲取的數據可以下載並用於生成地面土壤濕度水平圖,以告知農民如何最好地灌溉圍場。

雖然無人機配備了光學映射作為概念驗證,但現在已經發展到使用L波段波的無源微波傳感技術,並且正在進一步研究使用P波段波的可能性。預計P波段的波浪能夠在不受植被和耕作特徵影響的土壤中長達15厘米。

蒙納許大學工程師改良無人機灌溉技術,幫助農民度過旱災

蒙納許大學工程師改良無人機灌溉技術 - 因無人機具有分析圍場內米級水平土壤濕度的能力,使農民能夠專注於特定的作物灌溉,並克服飛機或衛星測繪的挑戰。

在維多利亞州和塔斯馬尼亞州的兩個農場進行了測試。一個是在奶牛場使用中心樞軸沖洗器,另一個是使用線性移位沖洗器的農作物農場。

“我們需要用相同數量的土地和水來生產60%以上的食物,而我們只能通過灌溉使用的水更有效率來實現這一目標,” 莫納什大學土木工程系主任Walker教授說。

“我們需要知道作物需要多少,已經有多少水分,並在正確的地方施加適量的水,以避免浪費,同時保持作物的最高生長。”

良好的土壤濕度可以實現作物的最佳生長和產量,而更廣泛的空間尺度也可以調節天氣,氣候和洪水。土壤中的水位控制著陸地上的蒸發,從而控制能量流入大氣。這驅動了大氣環流,從而驅動氣候。

“如果土壤太乾,農作物會因缺水而失敗。但是,如果土壤太濕,農作物不僅會失敗,而且病蟲害也會蓬勃發展,“沃克教授說。

Walker教授表示,農業行業已經採用了更智能,更自動化的做法,但很少有工具可以使農民已經很困難的工作量更易於管理。

“充其量,農民可能在圍場中只有一個土壤濕度傳感器,但這不允許水的最佳應用,特別是當這種資源變得稀缺時。此外,它不會考慮各個圍場的水分變化水平,“沃克教授說。

由於缺水造成的作物歉收會產生巨大的人力和財務後果,Walker教授表示,澳洲農民需要通過使用“精確農業”方法,例如使用無人機進行自主土壤水分測繪,提高土壤水分測繪的效率。

“農民也需要合作; 節約用水和提高效率是一項集體責任。沃克教授說,每個人都需要儘自己的努力來更有效地使用水,否則我們就有可能完全耗盡水。

“作為世界上最乾旱的大陸,面臨氣候變化,人口增長和對食物的需求增加,水資源保護應成為澳洲的首要任務之一。”

該項目是蒙納許大學不斷擴大的跨學科重點,旨在利用數據和技術解決當前和未來的現實問題。

土壤水分測繪自治無人機項目由蒙納許基礎設施通過種子資助計劃資助。該項目是Walker教授對土壤水分測繪和自主農業的更廣泛研究的一部分。

資料來源:https://www.monash.edu/news/articles/monash-plants-seeds-to-improve-farming-practices

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