Ở hầu hết các nước Đông Á và Đông Nam Á, các hệ thống sản xuất cây trồng thường bao gồm các khu đất tương đối nhỏ (<2 ha) do các hộ nông dân/gia đình quản lý (Hình 1). Các phương pháp quản lý nước và dinh dưỡng khác nhau được áp dụng trên các vùng đất liền kề nhau, do sự khác biệt về phương thức canh tác của từng hộ gia đình. Sự phát triển theo mùa của cây trồng liên quan chặt chẽ đến môi trường sống nơi chúng được trồng.

Ruộng lúa tại khu vực Đông Nam Á

Các biến đổi lớn về sự khác nhau giữa năng suất cây trồng ở các quy mô rộng  và giữa các nông hộ riêng lẻ do đó thường được ghi lại, một phần do cách quản lý cây trồng đa dạng. Thiếu các hoạt động quản lý thực địa hiệu quả do các nhà nông học và người ra quyết định nông nghiệp hướng dẫn đã hạn chế hiệu quả sử dụng nước và nitơ để thực hiện hiện đại hoá nông nghiệp và nông nghiệp chính xác.

Mô tả framework PIXCAN

Tuy nhiên, mục tiêu của việc theo dõi sự tăng trưởng và phát triển cây trồng ở từng vùng (từng phần nhỏ) vẫn còn tồn tại một phần do thiếu phương pháp luận đầy đủ. Phương pháp áp dụng dữ liệu sinh thái học trực tiếp liên quan đến sự tăng trưởng của cây trồng đến kích thước không gian và thời gian rộng hơn để định lượng rõ ràng ảnh hưởng của sự thay đổi môi trường đối với tình trạng trồng trọt trên mỗi cánh đồng. Để hoàn thành mục tiêu này, một sự kết hợp không gian theo không gian (mô hình quang phổ CANopy dựa trên PIXel, PIXCAN) đã làm cầu nối giữa lá và tán lá và sau đó phát triển (Hình 2).

Mô hình PIXCAN tích hợp dữ liệu UAV (máy bay không người lái) với cảm biến không gian độ phân giải cao và các phép đo cấu trúc tán cây dưới mặt đất. Một hệ thống UAV được chế tạo càng nhẹ càng tốt, với tám cánh quạt. Nó kết hợp một gimbal trên đó một máy ảnh cảm biến từ xa đã được gắn kết. Các hình ảnh UAV với độ phân giải không gian khoảng 10 cm được chụp ở khoảng giữa trưa địa phương ± 30 phút ở các giai đoạn hình thái chính. Cùng thời điểm đó, các phép đo bề mặt mặt đất tính chất sinh lý học quang hợp lá, chỉ số diện tích lá và cấu trúc tán được thực hiện đồng thời. Hình ảnh phản hồi UAV sau xử lý được liên kết với các phép đo bề mặt mặt đất được biên soạn trong môi trường giao diện ENVI / IDL.