一个非破坏性的,精确的根部监测系统用于水培作物,使用SWIR超光谱成像
Maria Merin Antony1, C S Suchand Sandeep2, K Keerthi1
1Centre for Optical and Laser Engineering, School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, 639798, Singapore.
概括
一个新的非接触式系统使用短波红外高光谱成像来监测垂直农场的作物根健康状况. 这种方法有助于早期检测压力,如盐度,确保可持续的城市农业.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 植物生理学 植物生理学
背景情况:
- 城市农业,特别是垂直水培农场,对于可持续城市至关重要.
- 持续监测作物对于在受控环境中保持一致的产量和质量至关重要.
- 目前的根健康评估方法具有侵入性,耗时,并阻碍了自动化.
研究的目的:
- 开发一种非接触性,非侵入性系统,用于监测垂直农场的作物根健康状况.
- 为了实现根特征和排泄过程的自动评估.
- 使用光谱成像检测植物压力的早期迹象,如盐度.
主要方法:
- 使用短波红外 (SWIR) 超光谱成像用于非破坏性根分析.
- 开发了基于光谱映射和光谱角度映射器 (SAM) 分类的"根健康指数" (RHI).
- 量化根和相关特征的非侵入性.
主要成果:
- 该SWIR高光谱成像系统成功监测了根健康和排泄.
- 根健康指数 (RHI) 有效评估了根健康.
- 该系统检测到盐度压力,显示出新鲜重量 (62.5%) 和根长度 (21.5%) 的显著减少.
结论:
- 非接触式SWIR超光谱成像为垂直农场的自动根健康监测提供了可行的解决方案.
- 这项技术支持早期压力检测,并优化作物管理,以实现可持续的城市农业.
- 开发的RHI为评估植物根健康提供了定量衡量标准.
