易科泰輕便型近地遙感與無人機遙感系統交付上海交通大學

植物光譜信息可以精準地反映作物的生長狀況，對于高質量的農業(yè)生產、作物監(jiān)測、抗性篩選等領域至關重要。易科泰輕便型近地遙感與無人機遙感技術的綜合應用，不僅可以精確獲取近地面的植物光譜信息，也可以高效地采集大范圍的農田光譜信息及溫度、激光點云等多源遙感數據，幫助用戶更綜合全面地了解植物的生長機制及健康狀況，為農業(yè)遙感監(jiān)測、植物表型研究提供陸空一體化解決方案。

近日，易科泰輕便型近地遙感與無人機遙感系統在上海交通大學農業(yè)與生物學院順利交付，用于農作物生長研究。易科泰工程師詳細介紹了兩款系統的特點及使用流程，并基于用戶提供的樣品及試驗田對用戶進行實際操作和內業(yè)數據分析培訓，數據結果清晰準確，有效展示了不同類別植物的生長狀態(tài)差異，并進行了精準分類。

1. 高光譜成像系統數據分析結果

我們利用便攜式高光譜成像系統采集用戶提供的兩類生菜的高光譜反射率數據，并進行分類處理。

根據RGB及光譜反射率數據可知，洛迦諾整體顏色偏黃，大速生則偏綠，洛迦諾在450-650nm波段反射率值明顯高于大速生，紅邊波段整體藍移，700nm之后的波段反射率低于大速生。這主要是由于植物生病或營養(yǎng)不良時，葉綠素吸收帶（450nm-650nm）強度會減弱，反射率會變大，特別是650nm紅色波段附近，所以植物看上去總是呈淡黃色，因此說明洛迦諾生菜的健康狀況較差。

NIRv是修正的NDVI，反映植物光合效率；CCI是葉綠素與類胡蘿卜素的比值，值越大表明葉綠素含量相對類胡蘿卜素更高；HI表示植物的健康指數。基于SAM光譜角分類法利用兩類生菜的典型光譜差異進行分類，分類結果良好。結合光譜指數圖，可知大速生生菜的光合效率、葉綠素含量及健康指數均明顯高于洛迦諾生菜，這與高光譜反射率曲線的結果一致，同時我們發(fā)現，大速生生菜的植株更加密集，說明同樣的生長條件下，大速生生菜的存活率更高也更健康，適宜種植。

2. 無人機多光譜數據分析結果

基于無人機搭載多光譜傳感器采集的數據，進行RGB三波段合成，數據清晰度非常高，結果如下：

不同的植被呈現典型的植物光譜，在藍色和紅色波段范圍內，形成兩個吸收峰，在綠色附近由于吸收作用較小，形成一個反射峰，其中灌木在藍紅波段的反射率低，說明其葉綠素含量高，實際觀察下來也最綠；菜地3與喬木的紅邊斜率最高，說明植物健康，光合效率較強，其他地物中，白色塑料膜大棚的整體反射率最高，裸地低，說明數據準確。

基于多光譜數據我們計算了幾組植被指數：NDVI、HI、CIRedEdge和NDRE，結果如下：

北京易科泰生態(tài)技術公司光譜成像與無人機遙感技術研究中心（西安）長期致力于光譜成像特別是高光譜成像創(chuàng)新應用研發(fā)集成、近地遙感與無人機遙感技術研發(fā)集成等，在光譜成像技術、作物生理生態(tài)與表型分析技術、碳源碳匯監(jiān)測技術等領域，提供全面解決方案。