基于無人機平臺新型遙感技術(shù),高光譜技術(shù)的應用日趨成熟。
顯像技術(shù)性和光譜儀技術(shù)性是傳統(tǒng)式的電子光學技術(shù)性的2個關鍵方位,顯像技術(shù)性可以得到物塊的影象,獲得其空間數(shù)據(jù);光譜儀技術(shù)性可以獲得物塊的電子光學信息內(nèi)容,從而科學研究其化學物質(zhì)特性。20新世紀70時代之前,顯像技術(shù)性和光譜儀技術(shù)性是獨立同分布的學科,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,成像光譜技術(shù)迅速發(fā)展起來,它是一種快速、無損的檢測技術(shù),具有光譜分辨率高、多波段和圖譜合一的特點,在尺度大范圍之內(nèi)分辨土層并深入分析其土層化學物質(zhì)的成份及構(gòu)造。現(xiàn)階段顯像光譜儀技術(shù)性早已變成遙感技術(shù)的發(fā)展趨向之一,并在國防偵查、深海遙感技術(shù)、地質(zhì)勘查、植物群落解析等行業(yè)獲得愈來愈普遍的運用。
隨著無人機技術(shù)的日益成熟,基于無人機平臺的新型遙感技術(shù)異軍突起,得到遙感工作人員的青睞,科研工作者更對其在行業(yè)上的應用前景予以眾望。目前無人機搭載成像光譜儀在農(nóng)業(yè)上可用于診斷作物長勢、病蟲害情況以及土壤肥力等;在環(huán)境保護方面可用于檢測海洋、湖泊的化工原料污染、富營養(yǎng)化等;在林業(yè)領域可用于檢測林火、林業(yè)病害、林木存活率、林木種類區(qū)分等;在礦產(chǎn)資源領域上可用于石油、礦物礦產(chǎn)等領域的勘測;在考古領域可用于古村落的修復、文物遺址的勘查等;在通信部門可用于電纜絕緣子的勘察等。

圖1 無人機高光譜系統(tǒng)起飛監(jiān)測河流水污染示意圖

圖2 無人機高光譜系統(tǒng)起飛監(jiān)測林業(yè)病害示意圖
無人機高光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)SpecView可實現(xiàn)實時獲取高光譜成像信息,以第三方軟件如ENVI、ERDAS、Matlab容易解析的數(shù)據(jù)格式.raw存儲數(shù)據(jù)文件,對應每條數(shù)據(jù)軟件自動生成頭文件,同時記錄飛機飛行過程中的姿態(tài)信息、經(jīng)緯度、高度、高光譜相機報告時間和增益等,并可通過多波段合并的方式降低數(shù)據(jù)量,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。通過簡單的黑白幀可快速獲取地物的光譜反射率。系統(tǒng)界面友好,操作簡單,處理過程中無需人工干預。
以農(nóng)業(yè)為例,獲取大田作物的無人機高光譜影像數(shù)據(jù),然后對影像數(shù)據(jù)進行黑白幀校正得到反射率,利用無人機高光譜拼接軟件對反射率數(shù)據(jù)進行拼接,后利用相關模型得到大田作物的長勢情況和施肥、灌溉的解決方案等,如下圖所示。

圖5 作物長勢NDVI圖,值越高長勢越好

圖6 作物氮積累量,值越小,需要施肥越多

圖7 作物含量量分布圖,值越小,需要灌溉的水越多
