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**农业方案推荐
一、概述:
多光谱照相机是在普通航空照相机的基础上发展而来的。多光谱照相是指在可见光的基础上向红外光和紫外光两个方向扩展,并通过各种滤光片或分光器与多种感光胶片的组合,使其同时分别接收同一目标在不同窄光谱带上所辐射或反射的信息,即可得到目标的几张不同光谱带的照片。
通过软件拼接照片得出NDVI指数图,来看农作物的生长情况。通过图片颜色确认植被的好坏。
NDVI(注解),植被覆盖指数。应用于检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等。
NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,归一化差分植被指数,标准差异植被指数),也称为生物量指标变化,可使植被从水和土中分离出来。
NIR 和R分别为近红外波段和红波段处的反射率值。
和植物的蒸腾作用、太阳光的截取、光合作用以及地表净初级生产力等密切相关。
1.Sequoia多光谱相机
Sequoia是一款能够“测定不可见光”的多光谱微型传感器:它通过拍摄红外线校准图像以**影响农作物生长的关键数据。无人机搭配Sequoia,能够让所有农业相关从事人员获取“大数据”。据介绍,Sequoia能从四个不同光谱波段记录农作物图像的多光谱传感器,内置64GB存储器,可记录光照条件并自动校准四个多光谱传感器的独立亮度传感器,同时内置全球定位系统(GPS)和惯性测量元件(IMU)。
搭配Sequoia的无人机单次航行即可覆盖数百公顷,因而能够拍摄极为精细的农作物影像,识别农场哪些区域需要特别关注,通过探测养分缺乏状况改善施肥模式,可以预防和检测生物胁迫(由生物引起)从而优化使用农药,以及分析氢气压力威胁的变化以控制对农作物的灌溉,更重要的是通过分理并利用农事指标预测农作物产量。
四個120萬像素窄帶和同步化單色傳感器(綠光、紅光、紅邊光和近紅外光)1600萬像素RGB三原色傳感器:照片光線充分,耕種情況清晰可視。
配置sunshine sensor,實現自動校準。此外,Sequoia:淨重僅72克,適用於所有類型無人駕駛機
配置可拆卸保護鏡
集成GPS/GNSS,能在拍照時確定設備位置
64G內部存儲器,可供10次飛行拍攝使用
2.Pix4Dag数据处理软件
Pix4D农业版将多光谱图像转换为准确的反射图和指数图,如NDVI,并使用RGB图像来生成高分辨率的正射影像镶嵌图。 轻松将基于的技术与您的农业运营整合,实现随时随地的本地处理。
简单的工作流程。农业地图自动处理模板。软件特性:
桌面端+云端处理。工作随时随地。
指数计算器。生成指数地图,如NDVI,然后转化成农业器械可用的应用地图。
支持多种相机。多光谱相机,改制相机和普通RGB相机。
整合+合作。行业标准格式的应用地图。直接从您的浏览器分享NDVI地图,并无需牺牲私密性。
结果**。从农业专用的多光谱相机中生成优化结果。
简单的工作流程。农业地图自动处理模板。
反射图
反射图表示植物在特定光谱带的反射率,将该值存储在像素级,并让您获知植被的健康信息以及获取植被指数的基础。
生成**的辐射图,意味着入射光强度,传感器响应和太阳角度的差异被考虑并进行调整,以记录植物准确的反射特性。
指数图(如NDVI, NDRE)
指数图结合了来自反射图的信息,以突出与缺水,营养缺乏,害虫等直接或间接影响植物健康差异的问题。
正射影像镶嵌图从RGB图像生成具有正确透视和统一比例尺的高分辨率航空地图,从空中角度为您提供地理数据。
应用地图
应用地图是是从您的指数地图通过整合演变而来。shapefile(* .shp)格式的应用地图可以直接导入到农业设备中,以便在田地中使用。
3.实际案例
在一次对客户进行悟2农用无人机操控和数据处理培训中,我们对一块花生地进行了健康分析。
客户是一家农作物顾问公司,他们计划使用悟2为农户们提供农作物检测与分析服务。无人机培训在客户亲属所拥有的一块农地上进行。
这个项目我们计划做一次飞行。同时完成RGB相机和多光谱相机的拍摄任务,这样我们可以整合出一个既有RGB图像,又有红边图像的索引地图,并用此去区分健康与有病害的植物。” 测绘这块16.5公顷(40.7英亩)的花生地。
制定飞行规划的艺术在于你要求的精度(地面精度,在sequoia相机的WIFI链接页面中设置,以厘米/像素来计量)与你能飞高度之间的平衡。“你飞得越高,拍摄的范围越广,获得的照片越少,虽然后期信息处理的速度会越快,但是精度就越低。因为此次培训测绘的区域较小,所以悟2的飞行只用了8分钟,捕捉了55张图像。“我们就在花生地里用笔记本处理这次飞行的数据,我们一共只用了20分钟的时间,这个工作就是将图像导入,并贴上地理标签,并将这些RGB与红边图像转化为正射镶嵌图,之后后我们利用PIX4D 软件来创建NDVI索引地图,继而用此来分析农作物的健康状况。”
花生地的RGB正射影像
NDVI图像
整合RGB与红边图像生成的索引地图, 应用NDVI索引法则(归一化植被指数的红边版本):绿色代表健康植物,黄色表明植物有病虫害, 深蓝色为没有植被的区域(道路,排水系统等。)
创建索引地图的关键好处是可以协助和指导地面的**排查工作。“通过锁定哪些植物有病害后,索引地图可以指定农民或农作物专家去农地的具体位置进行查看。”
虽然地图本身并不能告诉您植物们正遭遇什么问题——可能是虫害,氮肥缺乏,或者是固结土壤限制了根部生长——但地图能协助您在查明问题上节省时间,”他继续说,“通过地图您将知道您的农作物遇到了问题,并知道遭遇问题的农作物的具体位置以及范围——那么您就可以找出是什么问题并且找出解决办法。”例如,在花生地的项目中,我们发现花生地南部区域的问题实际上是附近的动物闯入农地并且吃掉了农作物。
4.项目结果
通过此次短期的培训项目,用*,**实际的数据更好地管理了客户的花生地。使用索引地图锁定了花生地的几处需要实地查看的地方,之后发现核心的问题是水灾,以及上面提及的附近饥饿动物的影响。生成这种与实践紧密相连的成果图让客户确信 悟2 +sequoia+pix4d是一套有用、有价值的数据**系统。 客户也立刻明白了悟2+sequoia相机能提供的省时与高精度服务的优势。