果园可变速率喷方法集成GNSS和风激发的音频导向叶面积密度
Hangxing Zhao1,2,3, Shenghui Yang1,2,3, Wenwei Li2,3
1Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanjing, China.
Frontiers in plant science
|August 4, 2025
概括
这项研究引入了一种用于果园的新型变速喷雾系统,该系统使用音频传感和GNSS来准确测量叶子密度. 这种精确的喷技术显著减少了农药的浪费,并改善了水滴在果树上的分布.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 精准农业 精准农业 精准农业
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 传统的喷雾器会造成农药浪费和不均的应用.
- 精确喷需要准确的树冠数据,但叶子遮阻碍了叶子面积密度测量.
- 现有的基于叶面积密度的可变率系统是有限的.
研究的目的:
- 开发一种使用GNSS和音频传感的可变速率喷方法,用于精确的农药应用.
- 为了克服由叶子阴影引起的叶子面积密度自动测量的挑战.
- 创建一个智能和可持续的果园植物保护系统.
主要方法:
- 集成的GNSS定位与风激发的音频导向估计树冠叶面积密度.
- 开发了一种自行喷平台,用于实时数据采集.
- 创建了处方图和基于叶面积密度的可变速率喷雾控制模型.
主要成果:
- 在喷雾流速调节中实现了5.52%的平均相对误差.
- 降低了多达55.75%的纵向滴滴沉积变化和62.32%的横向变化.
- 减少了62.29%的喷雾溶液流失,并确保沉积密度超过25滴/cm2.
结论:
- 集成的GNSS和音频传感系统可以在果园中准确,高效地应用农药.
- 该系统提高了滴滴沉积的均性,并减少了环境损失.
- 这项技术为智能和可持续的果园管理提供了可行的解决方案.
