Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu ứng dụng dữ liệu UAV đánh giá sức khỏe của cây lúa hướng tới nông nghiệp chính xác

Ngành sản xuất lúa gạo ở Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức, từ biến đổi khí hậu đến việc lạm dụng phân bón, gây suy giảm năng suất và tổn hại môi trường. Trong bối cảnh này, việc phát triển nông nghiệp chính xác trở nên cấp thiết, với mục tiêu tối ưu hóa quản lý cây trồng và nâng cao hiệu quả. Sức khỏe cây lúa, đặc biệt là hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng như kali (K) và phốt pho (P) trên lá, là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng sinh trưởng. Công nghệ viễn thám, đặc biệt là dữ liệu UAV đa phổ, mở ra tiềm năng lớn trong việc giám sát sức khỏe cây lúa từ xa, cung cấp thông tin kịp thời để hỗ trợ canh tác chính xác và bền vững.

Các nhà nghiên cứu nông nghiệp và viễn thám, kỹ sư nông nghiệp, chuyên gia về nông nghiệp chính xác, nhà hoạch định chính sách, và các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực công nghệ nông nghiệp và sản xuất lúa gạo.

Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng dữ liệu UAV đa phổ để đánh giá sức khỏe cây lúa, hướng tới mục tiêu nông nghiệp chính xác tại Việt Nam. Công trình đề xuất và kiểm chứng một quy trình toàn diện để ước tính hàm lượng dinh dưỡng quan trọng trong lá lúa, cụ thể là Kali (LKC) và Phốt pho (LPC), dựa trên dữ liệu ảnh chụp từ máy bay không người lái (UAV). Phương pháp tiếp cận bao gồm việc thu thập dữ liệu ảnh đa phổ từ UAV và mẫu lá lúa thực địa tại các giai đoạn sinh trưởng khác nhau (đẻ nhánh, trổ bông, chín sữa). Từ dữ liệu ảnh, các chỉ số thực vật (VIs), chỉ số nước (WIs) và chỉ số cấu trúc (TFs) được chiết xuất và phân tích mối quan hệ với hàm lượng dinh dưỡng. Nghiên cứu còn phát triển và so sánh hiệu quả của các mô hình học máy và phương pháp đánh giá đa tiêu chí (MCE) để xác định mô hình tối ưu cho từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Kết quả của luận án không chỉ góp phần hoàn thiện cơ sở phương pháp luận về ứng dụng viễn thám tầm gần trong đánh giá sức khỏe cây lúa mà còn cung cấp một giải pháp công nghệ có khả năng ứng dụng thực tiễn cao. Việc hiểu rõ và dự đoán hàm lượng dinh dưỡng giúp nông dân đưa ra quyết định bón phân tối ưu, giảm thiểu lãng phí, ô nhiễm môi trường và nâng cao năng suất, chất lượng lúa gạo, đóng góp vào sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp Việt Nam.