Specim AFX無人機載高光譜成像系統(tǒng)在農(nóng)作物表型分析的應(yīng)用

無人機載高光譜成像系統(tǒng)在農(nóng)作物表型分析的的應(yīng)用

糧食短缺、人口增長和全球氣候變化促進了農(nóng)作物產(chǎn)量增長的研究。對于理解作物的生長情況以及其與環(huán)境之間的相互關(guān)系，大田作物表型分析提供了重要的數(shù)據(jù)。然而，傳統(tǒng)的車載平臺在田間試驗采樣和作物性狀參數(shù)測定方面存在費力、耗時，并且空間覆蓋范圍有限的問題，這就限制了作物科學(xué)研究的快速進展。

無人機（UAV）等遙感技術(shù)作為高效、成本較低、覆蓋范圍廣泛的工具，在田間表型研究中發(fā)揮著重要作用，成為獲取田間表型信息的有效途徑。

Specim AFX無人機載高光譜成像系統(tǒng)應(yīng)用案例

北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 Ecodrone UAS-8 平臺通過集成Specim AFX10無人機載高光譜成像系統(tǒng)，評估華北地區(qū)冬小麥的生長情況。

Specim AFX10無人機載高光譜成像系統(tǒng)的工作波長范圍為400到1000納米，具有高光譜和空間分辨率，高靈敏度和高信噪比。它特別適合根據(jù)小麥反射的光對小麥進行光譜分析。光譜數(shù)據(jù)可以進一步分析小麥的表型特征。

通過收集不同時期小麥的光譜數(shù)據(jù)，記錄小麥在不同時期的歸一化植被指數(shù)（NDVI*）和植物衰老反射指數(shù)（PSRI**）?？梢栽诤笃诟鶕?jù)反射指數(shù)、氮含量和籽粒成熟度之間的關(guān)系來確定施肥量和收割時機。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高光譜成像無人機遙感系統(tǒng)在保護和預(yù)測農(nóng)作物生長方面具有很大的價值和廣泛的應(yīng)用前景。Specim AFX無人機載高光譜成像系統(tǒng)的高光譜分辨率可以更早檢測到一些病蟲害，并監(jiān)測作物上病蟲害的發(fā)展情況。

參數(shù)說明

* NDVI歸一化植被指數(shù)差異

規(guī)范化植被指數(shù)（NDVI）參數(shù)反映作物的生長和營養(yǎng)狀況。通過測量NDVI指數(shù)，我們可以了解不同季節(jié)作物對氮的需求量。這些數(shù)據(jù)有助于合理使用氮肥。NDVI 計算如下。R₈₄₀是指波長為840納米的近紅外（NIR）區(qū)域的反射率。R₆₆₈表示在波長為668納米的紅色區(qū)域的反射率。

NDVI =(R₈₄₀ –R₆₆₈)/(R₈₄₀ +R₆₆₈)

** PSRI植物衰老反射指數(shù)

PSRI可用于監(jiān)測植物健康、檢測植物生理脅迫、以及分析作物生長和產(chǎn)量情況。PSRI 的計算方法如下。R₈₀₀是指波段在800納米的近紅外光譜范圍的反射率。R₄₈₀是在480納米波段受到類胡蘿卜素和葉綠素的影響而產(chǎn)生的反射率。R₆₇₈是紅色區(qū)域葉綠素吸收最大值波段的反射率。

PSRI=（R₆₇₈-R₄₈₀）/R₈₀₀

Specim AFX10無人機載高光譜成像系統(tǒng)介紹

Specim AFX10是一套可見光-近紅外高光譜成像解決方案，整套系統(tǒng)包括一個HSI相機、一臺小型而功能強大的計算機和一個高端GNSS/IMU慣導(dǎo)組件，可搭載于多種類型的無人機平臺。

文章來源:Specim 高光譜成像)