邢菊英
新疆精河县水利管理处 新疆精河县833300
摘要：农田灌溉渠系作为灌溉农业最主要的水利设施，通过干、支、斗、农、毛等多级灌溉渠系高效、合理地分配农业水资源，是现代灌溉农业赖以生存和发展的基础。随着遥感技术的应用越来越广泛，农田灌溉渠系遥感监测已经成为灌溉信息化技术的重要内容和研究热点。本文对无人机遥感技术在农田灌溉管理中的应用与创新发展进行分析,以供参考。
关键词：无人机遥感；农田灌溉；应用发展
引言
无人机遥感系统凭借其运载便利、灵活性高、作业周期短、影像数据分辨率高等优势，在各领域遥感监测中得到越来越多的应用。高分辨率低空无人机遥感影像在表达地物几何、纹理、拓扑关系等特征参量方面更加细致，增强了对地物类型的识别能力，使得农田灌溉渠系分布信息的提取更加快捷、细致，使得田间毛渠分布信息的遥感监测成为可能。
1无人机遥感系统及优势
1.1机载传感器
无人机附带的遥测探测器通常包括高分辨率CCD摄像机、高光谱照相机、多光谱传感器、激光雷达设备等。内置远程传感器应体积小、精度高、重量轻、强度大。内置传感器的主要用途是收集和存储远程图像数据，以便根据您的独特需求选择合适的挂载点。遥测数据收集完成后，可以将数据导入计算机进行处理。
1.2数据获取成本低,灵活、高效
无人机遥感系统日常维护简单，人力投入低廉，另外受特殊环境影响较小、适应性强。新冠肺炎疫情期间，车辆、人员均处于封闭隔离状态，管理人员通过无人机遥感系统进行巡查管理，系统搭载的摄像设备实时传输河道图像，确保管理不缺位。无人机遥感系统重量轻、体积小、便于携带、起飞要求低、易于转场。操作人员无需经过复杂培训即可单人完成作业。突发事件中无人机遥感系统可以快速响应，获取多源多维度空间数据，通过指挥系统快速处理和分析，远程协同与联席会商。
2基于无人机遥感的农作物面积指数与产量估算
2.1概述
无人机遥感与卫星遥感相比，在灵活性和空间分辨率方面具有独特的优势，数据信息更加准确。随着无人机的迅速发展，它在监测麦田生长和预测作物产量方面发挥着不可或缺的作用。加强滴灌设施的管理,建成后滴灌系统的保护措施应制度化、规范化。滴灌技术的实施一次性投入很大,在进行可行性研究时,应做好对实施滴灌耕地的土壤肥力、土质结构、地下水埋深、气候等各种条件的充分调查,最大限度地发挥单个滴灌系统的实际使用效益,结合远期农田的开发改造,依据种植结构的规划布置和滴灌系统的分配方式,利用有限水资源,做好远期规划,确保农业产业调整后的可持续发展。争取多方资金,明确风险与利益共享的关系,积极为滴灌技术的发展走向良性循环的轨道营造外部投资环境.随着滴灌耕地的逐年扩大,在滴灌设施的管理维修方面应逐步建立相关产业,保证滴灌技术发展的同时,在管理维护方面为滴灌设施的正常运行提供快捷可靠的服务。
2.2无人值守数据收集和处理
配备海洋8翼无人机，速度20米/秒，续航时间90分钟，工作负荷1-2公斤。提供的多光谱相机是美国云母相机，具有蓝色、绿色、红色、红色、邻近的五个波段，镜头长度为5.5mm，视野角度为47.2°，像素值为600万。无人机多光谱分析数据与地面实验同步，风小于3级，天气晴朗，能见度较高，飞行采用自动启动配置。每一次捕获都是在当天上午10时至中午12时进行的，无人机的高度通常设置为80米。该图像使用Pix4Dmapper软件进行组织，首先进行过滤，然后使用空间位置信息导入Pix4Dmapper软件。然后，将使用点云和纹理处理和合成图像。
3无人机遥感技术在农田灌溉中的应用
3.1识别灌溉区域
随着土地政策改革的不断推进，集约化的农业生产模式逐步取代了古代农业的精耕细作模式。而农业生产是系统性工程，涉及到规模化种植与灌溉与施肥等重要环节。尤其是在作物灌溉环节，加强农田水利设施建设，更利于提高农作物的产量。但在农田工程建设中，灌区面积确定的过程复杂繁琐，涉及到周边地貌信息收集与人工测量等环节，需耗费较多的人力物力等资源，时间成本高，且测量精度无从保证。通过卫星遥感与空间信息技术等现代科技手段，可进一步提高灌区面积识别工作的成效。卫星遥感技术在实际应用中，受影像分辨率低的因素影响，无法从图像中清晰地了解灌区面积轮廓。受卫星较长的运行周期因素影响，难以及时获取到信息资料，不利于水利规划等工作高效展开。而无人机遥感技术的应用，解决了地形数据与灌区面积等信息存在的获取时间长与图像不清晰等方面的问题。无人机遥感影像结合地质条件及水源等资料信息，可以促使灌区内机井位置与蓄水池容积等设计参数更加科学。同时根据无人机遥感影像资料，能够直观地了解地形高差等信息，从而科学设计出输水管道铺设方案，实现资金等资源的高效利用。
3.2农作物种植结构快速分类
不同种类的植物谱不同，农业作物结构的快速分类主要基于植物谱、种植体和叶面积指数的差异。考虑到同一植物不同生长阶段的光谱和空间特征及其在同一生长过程中的生物多样性差异很大，在利用遥测确定植物品种结构时，必须根据不同的远谱确定检测和翻译标志。滴灌技术的应用起始于2000年,经过多年的摸索发展,广泛应用于各种农作物栽培,而新疆地区棉花滴灌尤为重要，在相对稳定的产业结构模式下,滴灌技术在棉花生长的全过程都起到良好的丰产节水效果,尤其是在结合地膜播种等相关技术的集成应用,与成熟的农业技术相配套,经济收益率显著提高。滴灌技术在棉花栽培方面的应用,使过去传统的灌溉模式发生了质的变化,灌水均匀,不重不漏,确保了棉花出苗均匀,生长期的棉株壮实,达到苗齐、苗全、苗匀、苗壮的种植效果,促壮苗早发、早蕾、早花、早铃、早絮,提高了棉花等级,增加单产,促进了滴灌技术在棉花栽培上的显著效果。当同一遥感图像中存在不同种类的植物时，重要的是要考虑到光谱颜色、空间特征和种植体之间的差异，这些差异是分阶段分类的，以便间接识别不同种类的植物。
4无人机在灌溉领域的创新发展
4.1专用遥感系统
不同作物的生长需求不同，灌溉管理的方式也存在差异，需整合北斗卫星导航与无人机遥感等现代科技手段，建立一种经济型与便利型的专用遥感系统，满足不同作物的种植需求。根据地空遥感技术获取的图像，能够直观识别与提取到作物生长信息。利用无人机遥感技术，能够轻松获取作物不同生长时期与管理条件下的高光谱信号，通过构建解译方法及技术规程，加强对信号与土壤水分及养分状态等信息的整合，实时了解作物的生长状况，最终构建智慧型的灌溉系统。
4.2建立响应机制
对比各水肥药条件下作物的生理生化指标情况，了解作物不同生长时期的水分与肥料的需求，以及病虫害防控等农作物种植管理的规律。通过构建作物的生长模型，建立各生长指标的响应机制，以此实现对作物种植的科学指导。
结束语
综上所述,采用无人机遥感技术和面向对象法的特征组合分层分类方法为灌区田间渠系识别提供了一种新途径，对田间渠系分布信息提取具有一定的参考价值。
参考文献
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