高光譜技術(shù)在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

   （1）高光譜技術(shù)搭載平臺(tái)

隨著遙感在林業(yè)上的廣泛應(yīng)用，利用高光譜遙感監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害也越來(lái)越引起人們的廣泛關(guān)注，但由于研究條件和時(shí)間的限制，衛(wèi)星遙感無(wú)法滿(mǎn)足森林病蟲(chóng)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而航空遙感受空域、飛行成本等因素的影響也不可能作為我國(guó)常規(guī)的森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)手段，只能在重大災(zāi)情發(fā)生時(shí)，作為衛(wèi)星遙感的一種補(bǔ)充。因此利用無(wú)人機(jī)搭載光譜相機(jī)獲取光譜數(shù)據(jù)和遙感影像進(jìn)行病蟲(chóng)害的早期監(jiān)測(cè)成為了未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。由于無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具有低成本、低損、可重復(fù)使用且風(fēng)險(xiǎn)小等諸多優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域從*初的偵察、早期預(yù)警等**領(lǐng)域擴(kuò)大到資源勘測(cè)、氣象觀測(cè)及處理突發(fā)事件等非**領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)遙感的高時(shí)效、高分辨率等性能，是傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感所無(wú)法比擬的，越來(lái)越受到研究者和生產(chǎn)者的青睞，大大擴(kuò)大了遙感的應(yīng)用范圍和用戶(hù)群，具有廣闊的應(yīng)用前景。

高光譜技術(shù)在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

   （二）高光譜監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害的發(fā)展趨勢(shì)

    利用高光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)林業(yè)病蟲(chóng)害仍有許多問(wèn)題需要進(jìn)行更深入的探討和研究。今后利用高光譜監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害研究將主要集中在以下幾個(gè)方面: 1) 加強(qiáng)利用高光譜遙感監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害的基礎(chǔ)理論研究，區(qū)分不同病蟲(chóng)害所引起的不同樹(shù)種的光譜特征變化，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；2) 將理論研究應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，嘗試?yán)脽o(wú)人飛機(jī)獲取光譜數(shù)據(jù)和遙感影像進(jìn)行病蟲(chóng)害的早期監(jiān)測(cè)；3) 加大高光譜遙感在監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害中的應(yīng)用，建立多種森林病蟲(chóng)害的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，為利用高光譜遙感監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)； 4) 建立集監(jiān)測(cè)、預(yù)警及決策為一體的森林病蟲(chóng)害高光譜遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林病蟲(chóng)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做到對(duì)病蟲(chóng)害的早期預(yù)警及信息發(fā)布。

高光譜技術(shù)在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

我司無(wú)人機(jī)高光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

    我司提供的可搭載無(wú)人機(jī)的高光譜相機(jī)有內(nèi)置推掃型GaiaSky-mini-V10 (400-1000 nm）、LCTF相機(jī)GaiaSky-Micro（550-960 nm或420-720 nm）。下圖為GaiaSky-mini搭載于大疆M600無(wú)人機(jī)。

             圖2  GaiaSky-mini搭載于大疆M600無(wú)人機(jī)

高光譜技術(shù)在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

（一）GaiaSky-mini推掃型相機(jī)的主要功能

1) 自動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)掃描速度匹配、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集

2) 可搭載于輕型旋翼無(wú)人機(jī)，極低的系統(tǒng)成本與測(cè)試成本

3) 采用懸停拍攝方式，無(wú)需高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)，圖像實(shí)時(shí)自動(dòng)拼接

4) 操作方便，無(wú)需專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)操控手，可實(shí)現(xiàn)單人操作

5) 圖像實(shí)時(shí)回傳，監(jiān)控拍攝效果

6) 輔助取景攝像頭實(shí)現(xiàn)真正的所見(jiàn)即所得

7) 數(shù)據(jù)預(yù)覽及矯正功能：輻射度校正、反射率校正、區(qū)域校正支持批處理

8) 數(shù)據(jù)格式**兼容ERDAS、ENVI等第三方數(shù)據(jù)分析軟件

9) 支持Win7-32位或64位系統(tǒng)

高光譜技術(shù)在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

與目前的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的便攜式高光譜成像儀相比，GaiaField獨(dú)有的軟硬件功能如下：

● 輔助取景攝像頭實(shí)現(xiàn)真正的所見(jiàn)即所得

● 圖像實(shí)時(shí)回傳，監(jiān)控拍攝效果

● 自動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)掃描速度匹配、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集

● 采用懸停拍攝方式，圖像實(shí)時(shí)自動(dòng)拼接

自動(dòng)掃描速度匹配、自動(dòng)曝光

1) 自動(dòng)曝光：根據(jù)當(dāng)前光照環(huán)境，進(jìn)行曝光測(cè)試，獲得精準(zhǔn)的曝光時(shí)間。在得到*佳信噪比的同時(shí)，又可避免過(guò)度曝光造成數(shù)據(jù)作廢。同時(shí)軟件具有實(shí)時(shí)過(guò)度曝光監(jiān)視功能。

2) 自動(dòng)掃描速度匹配：根據(jù)當(dāng)前的曝光時(shí)間等參數(shù)，進(jìn)行測(cè)試拍攝，得到實(shí)時(shí)幀速，進(jìn)而計(jì)算出合適的掃描速度。從而避免了掃描圖像的變形（掃描速度快，圖像壓縮；掃描速度慢，圖像拉伸）