新领域：无人机在农业领域大放异彩

快速阅读: 据《棉花种植》最新报道，德克萨斯A&M农业生命研究机构通过数字孪生技术，结合遥感、大数据和人工智能，帮助农作物种植者模拟和预测作物生产情景。该技术通过AI模型提供精准的产量预测和灌溉建议，从而提高农作物产量和品质。数字孪生技术不仅推动了精准农业的发展，还降低了成本并支持可持续目标。未来，这一技术有望在全球农业领域发挥更大作用。

数字孪生技术利用人工智能解析数据，消除猜测。
在德克萨斯A&M农业生命研究机构的指导下，农作物种植者正在使用遥感技术、大数据和人工智能来模拟和预测现实世界的作物生产情景。
德克萨斯州南部的农作物种植者正见证着农业的未来随着数字孪生技术的出现而展开。由德克萨斯A&M农业生命研究机构主导的这一前沿方法结合了遥感技术、大数据和人工智能，用于模拟和预测现实世界的作物生产情景。
在德克萨斯A&M农业生命研究机构的指导下，农作物种植者正在使用遥感技术、大数据和人工智能来模拟和预测现实世界的作物生产情景。
胡安·兰迪瓦博士，德克萨斯A&M农业生命研究与推广中心位于科珀斯克里斯蒂的主任，领导一个跨学科专家团队，包括农学家、计算机工程师、电气工程师和土木工程师。
他最近在德克萨斯植物保护协会会议上分享了他们的研究成果，强调这项技术的变革潜力。他们的方法和结果已在同行评审期刊《农业中的计算机与电子》上发表。
构想的诞生
数字孪生技术在农业中的概念源自六年前兰迪瓦博士与其当时同事金哈·郑博士（现为普渡大学副教授）的一次对话。
“我们从一次会议回来时，这个想法突然萌发了，”兰迪瓦回忆道。“那一晚我无法入睡。凌晨三点，我给金哈发短信，意识到这项技术能为农业开启的巨大机遇。”
这激发了一系列在德克萨斯南部200英亩农场上的试验，种植棉花和高粱，展示了这项技术的前景。使用无人机，团队在一个季节内收集了超过25万个数据点，通过归一化植被指数(NDVI)测量冠层覆盖、植株高度和植被指数。
然后面临的挑战是如何解析这些庞大的数据集。
人工智能的力量
“这就是我们的基于AI的网络建模发挥作用的地方，”兰迪瓦说。“它将复杂的数据集转化为农民可以使用的行动指南，帮助他们做出产量预测、生物量估算、作物终止和灌溉调度等决策。”
一个显著的成功案例是建议一位农民比预期更早准备收获。在2024年的棉花作物中，AI模型准确预测了6月18日为最佳收获准备时间。
“农民说‘不可能。我通常在七月进行脱叶处理，’”兰迪瓦回忆道，“但6月24日的实地观察证实了模型的准确性。”
“在那期间，他们下了几英寸的雨并推迟了脱叶，”他说。“但在等待土壤干燥时，一场即将来临的飓风带来了另外4英寸的降雨。收获直到七月底才开始，损失了品质，并且每英亩减少了大约70美元的潜在收益。”
对农民的好处
数字孪生技术正在引领精准农业的时代，使决策更加依赖数据而非猜测。例如，提前六到八周提供的早期产量预测有助于财务规划和市场策略。
“这种精确性节省了成本并最大化了收获潜力，”兰迪瓦说。“它还支持可持续发展目标，如估算生物质以进入碳信用市场。”
展望未来
高级工具如多光谱相机的普及降低了数据收集和分析的成本，使得曾经看似遥不可及的技术变得更加触手可及。
“我们已经走了很远，”兰迪瓦说。“过去奢侈品现在已成为现代农业的必需品。”
随着这项技术的发展，它在全球农业领域拥有巨大的前景。通过向农民提供实时洞察和预测分析，数字孪生不仅在模拟作物，还在重新定义农业的未来。
——布莱尔·范宁，德克萨斯A&M通讯作者