無人機多光譜遙感的農業全流程解決方案

一、前言

新疆是我國最大的優質商品棉和唯一的長絨棉生產基地，每年3月份棉花播種以來，由于受到土地的整備、播種質量等人為因素以及大風沙塵、暴雨等惡劣天氣影響，不可避免出現缺苗、弱苗等現象。棉花出苗率精準監測能夠顯著提高補種效率，便于棉田統一管理，有利于保障棉花的綜合產量。

光譜遙感理論和實踐案例均表明，多光譜遙感能夠有效解決人工踏勘效率低、成本高、補種指導性不強，以及可見光遙感數據處理手段單一、數據誤差大的缺點，較大程度上提高棉花出苗率監測作業的高效性和監測數據的精準性。

二、項目介紹

【1】飛行平臺：大疆經緯M210 V2；

【2】多光譜相機：未來智能MS600 Pro ；

【3】地面站APP： Fly（用戶也可選擇 DJI Pilot）；

【4】多光譜數據預處理軟件：未來智能地圖（用戶也可用Pix4D Mapper或Fields）；

【5】數據反演軟件：地圖。

三、作業流程

四、作業環境

時間：2020年5月5日；

地點：新疆喀什岳普湖縣附近；

溫度：約25℃；

風速：3-4級；

天氣：多云。

五、飛行參數

六、飛行架次

總飛行架次：3個架次；

總飛行時間：75min；

總作業時間（含作業準備、電池更換等輔助時間）:95min。

七、數據處理

農業長勢監測要求數據處理效率高，因此結合實際場景與作業要求，選用未來智能地圖航空遙感預處理軟件對原始多光譜數據進行配準、拼接、輻射定標，可以得到DOM及DSM，在滿足配準、拼接精度的基礎上，極大提高了作業效率，還可一鍵生成多光譜指數渲染圖。

根據棉花應用需求，選取樣本點，構建光譜模型，自動識別棉花苗，得到苗分布情況，再將柵格結果矢量化，統計區塊信息；結合先驗知識及GIS空間分析功能，得到區塊出苗率。

作為未來智能自主開發的多光譜數據應用軟件，可以完成棉花出苗率的自動處理。

八、成果形式

監測成果主要包含以下五項：飛行記錄表、航空多光譜遙感影像的反射率拼接結果、棉花監測專題圖、棉花苗矢量文件以及報告。

通過與技術人員探勘結果相比較，基于多光譜遙感的棉花出苗率監測準確度優于90%，可以定量評價棉花的出苗率。

九、未來智能多光譜遙感技術優勢

【1】自主研發MS600系列多光譜相機，為科研和行業應用而生；

【2】兼容包含深圳大疆、成都縱橫在內的各型多旋翼、固定翼無人機；

【3】“裝備+數據+服務”，提供覆蓋多光譜遙感的全流程解決方案；

【4】軟硬件一體化、端云一體化，為第三方業務平臺提供數據支撐。