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綜合概述:
ATH9010NY系列無人機載早期農作物巡查系統,是第三代無人機高光譜成像儀,它具有早期預警能力強、巡查面積大、使用成本低等特
點。適合森林的病蟲害防治工作。
它是一系列體積小、重量輕的無人機載微型高光譜成像儀,由六旋翼高穩定性無人機、高穩定性云臺、高光譜成像儀、大容量存儲系統、
無線圖像系統、GPS導航系統、地面接收工作站、地面控制系統等組成。
型號 | 說明 |
ATH9010NY | 多旋翼無人機,每天巡查面積約3-10平方公里 |
ATH9010NY-FW | 垂直起降固定翼無人機,每天巡查面積約20-100平方公里 |
產品特征:
采用高光譜成像技術,能夠早期發現農作物害;
可巡查參數:
植物長勢
病蟲害
葉綠素
缺水
缺肥
產量預測等;
空間分辨率高,可達50mm空間分辨率率;
飛行高度:50~1000米,推薦100m
I7板載計算機,支持2T存儲,可存儲100小時的圖譜數據
搭載工具:
大型多旋翼無人機:1.5m軸距,高載重,可擴展型強;約45分鐘超長飛行時間,巡航面積大
垂直起降固定翼無人機:便于操作,高載重,約2小時超長飛行時間,巡航面積可達100平方公里/天;
可達成的效果:
遙感技術在樹木種植面積監測、病蟲害預測、土地動態監測等農業方面,應用廣泛。主要樹木生物化學參數可以通過高光譜遙感傳感器進
行準確監測。例如設計水稻、棉花、玉米、小麥等不同播種期的試驗,通過高光譜遙感傳感器獲取其不同生長發育期的生物化學及相應的
高光譜反射數據,并分析其在不同生長發育期的高光譜反射特征同生物化學參數之間的關系,進而確定能夠反映其生物化學參數的高光譜
反射的敏感波段。通過高光譜遙感傳感器提取不同生物化學參數相對應的高光譜反射的敏感波段,進而探索不同生物化學參數的高光譜遙
感監測方法,建立其估算數學模型。
1) 樹木長勢監測
樹木在其生長發育的各個階段,由于外部因素的不同,其內部組成及外部形態等都會存在一定的差別,主要的差別是葉面積指數。葉面
積指數是反映樹木長勢的個體特征與群體特征的綜合指數。遙感技術通過周期性地獲取樹木發射的電磁波譜,來分析樹木不同時期的葉面
積指數,進而對樹木生長發育情況進行監測和產量進行預估。

圖2 樹木長勢情況(即產量評估)巡視圖,綠色越深的區域表示長勢越好,產量越高。
1) 樹木病蟲害防治
遙感技術能夠監測病蟲害對樹木生長發育的影響,并跟蹤樹木的生長發育狀況,分析估算災情損失,同時能夠監測害蟲的分布及活動習
性,進而能夠預防蟲害的發生。
在樹木病蟲害初期時,雖然其葉片結構已經發生改變,這種結構改變可以通過近紅外光譜反射率準確地顯示出來,但是樹木的葉綠素數量
和質量并沒有發生什么變化,其可見光波段的光譜反射率不會發生明顯變化,人眼也很難觀察到,卻可以利用紅外遙感技術,及時并準確
地進行預測,還能夠準確地分辨樹木的受害程度,把病蟲害消滅在萌芽狀態。例如利用近紅外波,波段在 0. 7~0. 9μm 范圍內,可以準確
地發現小麥、燕麥等的黑銹病。

圖4 樹木病蟲害巡視圖,淡綠色區域為疑似病蟲害發病區
2) 樹木旱情監測
當天氣干旱時,樹木在生長發育過程中,由于吸收水分不足,生長發育受到影響,導致樹木植被指數降低。由于沒有水分供給,樹木進行
有氧呼吸受阻,樹木的葉片被迫關閉部分呼吸氣孔,導致樹木的冠層溫度有所升高。遙感技術通過樹木植被指數及冠層參數進而監測樹木
旱情。

圖5 樹木旱情巡視圖,深顏色區域為缺水區塊
3) 火災易發區域評估

圖6 火災易發區域巡查圖,黃色顏色越深,則樹木缺水嚴重、且有枯萎風險,容易發生火災。
4) 樹木養分監測
樹木養分含量,直接影響樹木葉片的葉綠素的含量,通過數學模型建立植被指數與不同的營養元素 (如氮、磷、鉀、鈣、鎂等) 之間的數學
模型,能夠預測樹木營養元素供給情況。據大量試驗研究表明,遙感技術監測到樹木中氮元素含量的精度比監測其它營養元素含量的精度
高。

圖7 樹木養分巡查圖,顏色越深處,代表植物健康指數較差、缺乏養分,需要采取措施。
5) 樹木光合作用與碳吸收

圖8 樹木光合作用與碳吸收,顏色越深處,光合作用效果越強,吸收的碳排放越多。
ATH9010無人機高光譜的數據反演結果
