作物表型是指基因和環(huán)境因素決定或影響的作物生長發(fā)育過程中物理、生理、生化特征和性狀,準(zhǔn)確和快速的獲取植物體或細(xì)胞在各種不同環(huán)境條件下的表型信息,挖掘基因組的遺傳和表現(xiàn)規(guī)律,可有效推動基因組與表型信息的關(guān)聯(lián),為保障我國糧食安全、生態(tài)安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論和技術(shù)支撐。傳統(tǒng)育種表型參數(shù)的獲取大多還停留在人工操作的階段,耗時耗力,效率低且準(zhǔn)確度差,新品種培育時間長、工作量大、性狀參數(shù)獲取的配套技術(shù)設(shè)備落后等瓶頸問題,限制了育種的規(guī)模化發(fā)展。
隨著現(xiàn)代育種的發(fā)展,迫切需要能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時、快速、無損的作物性狀參數(shù)檢測手段,從而減少勞動量,提高育種效率,推動作物科學(xué)的快速發(fā)展。無人機(jī)(UnmannedAerialVehicle,UAV)遙感高通量表型平臺憑借機(jī)動靈活、適合復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境、及時的數(shù)據(jù)獲取、作業(yè)效率高和成本低等優(yōu)勢,使其逐漸成為獲取田間作物表型信息的重要手段。
近年來,無人機(jī)遙感團(tuán)隊(duì)針對作物育種過程中大規(guī)模小區(qū)育種材料表型信息快速高通量獲取問題,研發(fā)了基于輕小型多旋翼無人機(jī)平臺的作物表型信息高通量獲取技術(shù),形成以下創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品:
?。?)搭建了多旋翼無人機(jī)遙感育種表型信息高通量采集平臺,平臺整體性能優(yōu)異,全自主飛控系統(tǒng),操控簡便,作業(yè)效率高,適合育種小區(qū)復(fù)雜環(huán)境條件作業(yè),可以搭載高清數(shù)碼相機(jī)、多光譜、高光譜、熱紅外及LiDAR等傳感器,進(jìn)行高時空分辨率數(shù)據(jù)快速獲取。
?。?)自主研發(fā)了適合無人機(jī)搭載的微型OFFNER全反射式成像高光譜儀(AgriHawk),系統(tǒng)重量僅為900克;光譜范圍:400-1000nm;光譜分辨率2nm;量化級數(shù)16位,線掃描速率160fps,信噪比優(yōu)于60dB。目前國內(nèi)還未有同類傳感器,相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際同類成像光譜儀精度,具有較強(qiáng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合競爭力,產(chǎn)業(yè)化潛力巨大。
無人機(jī)遙感作物育種是無人機(jī)在農(nóng)業(yè)上面的一大應(yīng)用,我國作為農(nóng)業(yè)大國,市場需求量很大,并且我們是專業(yè)的無人機(jī)應(yīng)用服務(wù)商,還包括了無人機(jī)航拍、無人機(jī)三維建模、GIS系統(tǒng)應(yīng)用、無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測等應(yīng)用服務(wù)!