
農業(yè)多光譜遙感無人機是一種集高效采集與智能分析于一體的新型農業(yè)監(jiān)測設備,它通過無人機搭載多光譜相機,低空飛行獲取作物反射的多波段光譜信息,實時解析植株生長狀態(tài)、營養(yǎng)水平、水分脅迫及病蟲害等核心參數(shù)。以下是對農業(yè)多光譜遙感無人機的詳細介紹:
一、系統(tǒng)組成
飛行平臺:通常采用四旋翼或多旋翼無人機,具備良好的穩(wěn)定性和續(xù)航能力,能夠在大面積農田中快速、高效地執(zhí)行飛行任務。
多光譜相機:能夠同時捕捉多個特定波段的電磁波信息,包括可見光(紅、綠、藍)以及近紅外、紅邊等非可見光波段。這些傳感器能夠獲取植物冠層的高分辨率影像信息,為后續(xù)的表型參數(shù)分析提供數(shù)據(jù)基礎。
數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng):內置強大的數(shù)據(jù)處理算法,能夠對采集到的影像數(shù)據(jù)進行實時處理和分析,提取出植物的冠層信息、長勢信息、營養(yǎng)信息等關鍵表型參數(shù)。同時,支持將數(shù)據(jù)同步到云端平臺,實現(xiàn)多終端訪問和數(shù)據(jù)共享。
二、功能特點
多品種智能監(jiān)測:覆蓋水稻、小麥、玉米等常見作物,具備從補苗指導、生育期識別、株高分析、覆蓋度分析、倒伏分析到產量預估等算法能力。
玉米雄穗識別:在育種制種過程中對玉米雄穗進行識別,提高去雄檢測效率和精準度。
多光譜分析:集成多光譜相機,可進行植被指數(shù)(如歸一化植被指數(shù)NDVI、綠歸一化差異植被指數(shù)GNDVI)、表型、病蟲害等研究分析。
全自主航線規(guī)劃與拍攝:支持預設飛行路徑,自動完成圖片采集,降低人工操作誤差。
長續(xù)航與大范圍作業(yè):支持最大40分鐘以上的續(xù)航與15公里以上的飛行半徑,滿足大面積農田的監(jiān)測需求。
可視化管理平臺:集成GIS地圖顯示基地與地塊信息,可查看任意基地和地塊信息,便于科研分析。
智能地塊劃分管理:支持設置地塊名稱、類型、土壤等信息,地塊面積自動計算,可標記父本行并隱藏,避免父本行雄穗對識別結果帶來的影響。
物聯(lián)設備集成管理:支持綁定氣象站、土壤傳感器等設備與地塊聯(lián)動,實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集、歸集。
多設備集成:支持考種、光合等科研設備數(shù)據(jù)接入,實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步,無需手動錄入。
高精度圖像處理:采用圖像拼接與空間校正技術,自動排除遮擋干擾,得出實際對應的物理面積。
多指標識別:可自動采集識別出苗率、作物覆蓋率、生育期、株高、倒伏、穗數(shù)、玉米雄穗等關鍵指標,分析作物長勢、植被指數(shù)、產量數(shù)據(jù)、受災損失核算等。
三、技術參數(shù)(以DJI Mavic 3M為例)
飛行器:
最大水平飛行速度:21米/秒
最大抗風速度:12米/秒
最大飛行時間:大于40分鐘
工作環(huán)境溫度:-10℃至40℃
可見光相機:
傳感器類型:4/3 CMOS
有效像素:2000萬
鏡頭視角:84°
鏡頭等效焦距:24毫米
照片格式:JPEG/DNG(RAW)
多光譜相機:
傳感器類型:1/2.8英寸CMOS
有效像素:500萬
鏡頭視角:73.91°(61.2° x 48.10°)
鏡頭等效焦距:25毫米
相機波段:綠(G):560nm±16nm;紅(R):650nm±16nm;紅邊(RE):730nm±16nm;近紅外(NIR):860nm±26nm
照片格式:TIFF
Gain范圍:1x-32x
RTK模塊:
水平精度:1 cm + 1 ppm
垂直精度:1.5 cm + 1 ppm
四、應用場景
精準農業(yè):通過多光譜遙感圖像分析植被覆蓋度、作物病蟲害(如葉片葉綠素含量下降會改變近紅外反射率),進而使用農業(yè)無人機開展針對性施肥、用藥,提高農業(yè)生產效率。
環(huán)境監(jiān)測:監(jiān)測水體污染(污染物會改變水體光譜特征)、土壤成分(如有機質含量與紅外波段反射率相關),為環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支持。
災害預警與評估:在災害發(fā)生時,無人機可快速巡田,智能識別并生成損失報告,為保險理賠和救災資源調配提供及時、準確的數(shù)據(jù)支持。
作物育種:通過采集和分析植物表型數(shù)據(jù),評估不同品種的生長性能和遺傳特性,為育種工作提供科學依據(jù)。