玉米长得很高，茎秆很细，长出的穗子是全球粮食生产、贸易和安全的必需品。然而，由于雨水、风和其他日益极端的天气事件，玉米会倒下，危及整个作物。这种倒伏现象称为倒伏，会导致植株矮小和叶片重叠——这两种情况都会对植物的生长能力产生负面影响。

中国的一个研究小组表示，传统的玉米倒伏预防和缓解方法需要许多农业技术人员花费大量时间勘察农田。他们表示，一种潜在的解决方案可能是一种快速、无损的远程监控方法，即基于无人机(UAV)的高光谱成像。该团队最近发现，这种方法可以准确评估玉米恢复情况，而无需花费时间和金钱亲自检查农作物。

“基于无人机的高光谱成像技术彻底改变了我们监测和评估倒伏作物恢复情况的方式，”第一作者、扬州大学博士孙倩说。

“这种先进的方法可以快速、无损地评估植物的健康和生长情况。这不仅有助于更好地了解植物的状况，而且还能改善整体作物管理实践，从而有可能带来更有效的干预措施并提高农业产量。”

基于无人机的高光谱成像涉及使用无人机类车辆，这些车辆可以在有限的人力投入下飞行并检查现场。对于图像中的每个像素，该方法都会确定多个光谱带——这比人类视力(只能看到三个可见光波段)的理解要详细得多。

研究人员使用无人机高光谱成像技术评估玉米冠层高度和覆盖率，以及玉米的生理活动，如叶绿素生成——光合作用的证据，这是一种产生能量的过程，如果玉米茎变短或倒伏后叶子被其他植物遮挡，光合作用可能会减少。研究人员表示，这种双管齐下的方法是准确评估的必要条件，因为仅测量一个变量并不能全面反映玉米的再生过程。

“与传统方法相比，这种技术可以更精确地监测和评估倒伏作物的状况，”论文共同通讯作者、北京市农林科学院信息技术研究中心教授顾小河说。

“特别是，这项研究提出了一个结合冠层结构和生理活动的综合评估框架，提供了一种精确有效的评估倒伏玉米恢复等级的方法。”

他们确定，他们的成像方法可以准确地评估冠层高度和生理活动，为农民提供信息，然后农民可以对作物进行调整，以帮助其恢复。

“我们的最终目标是通过广泛应用基于无人机的高光谱技术来彻底改变农业实践，”论文合著者、北京市农林科学院信息技术研究中心教授陈利平说。

“通过将这一先进工具作为作物监测的标准组成部分，我们的目标是显著提高评估植物健康和恢复的准确性和效率。这将使农民和农学家能够更有效地管理作物，优化干预措施，并最终提高产量和生产力。”

该研究的其他合著者包括北京市农林科学院信息技术研究中心的张宝元、曲旭周和崔阳林;以及河南农业大学信息与管理科学学院的舒梅燕，也是本文的共同通讯作者。