Airphen 多光譜相機(jī)表型分析

AIRPHEN多光譜相機(jī)通過(guò)高通量對(duì)植物進(jìn)行冠層和表型分析，可用于大面積區(qū)域冠層和表型調(diào)查。即使在惡劣的環(huán)境下也能記錄相關(guān)數(shù)據(jù)資料。AIRPHEN多光譜成像相機(jī)儀為精確農(nóng)業(yè)提供一種有效鑒別作物狀態(tài)的多樣性的方法，具有高空間分辨率和高訪問(wèn)頻率。

Airphen測(cè)量系統(tǒng)是一種基于無(wú)線攝像技術(shù)的植被生長(zhǎng)狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)具有多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸模塊組成。能夠?qū)崟r(shí)獲取不同生長(zhǎng)條件下的植被圖像，利用數(shù)據(jù)自動(dòng)處理程序，可以提取植物指數(shù)、植被覆蓋度、葉面積指數(shù)、植被物候期等多種地表植被參數(shù)。

植被覆蓋度（fractional vegetation cover: FVC）是指植被垂直投影面積占地表面積的比例，傳統(tǒng)的FVC提取方法是直接從一幅影像中提取綠色植被所占的比例。我們可利用Airphen多光譜設(shè)備，獲取一天之內(nèi)的過(guò)個(gè)圖像，通過(guò)計(jì)算光照植被比與陰影植被比得到的。雖然在一天之內(nèi)，隨著太陽(yáng)入射角度變化，會(huì)引起圖像中光照植被與陰影植被比例分別發(fā)生變化，但是，在不改變相機(jī)拍攝角度的情況下，這兩個(gè)量的之和應(yīng)該在一天之內(nèi)近似不變，這就是提取覆蓋度的基本原理。多光譜相機(jī)表型分析

Airphen系統(tǒng)的Airphen Plugin插件可以用來(lái)計(jì)算高度和體積、數(shù)字高程、 SR、NDVI、PRI等數(shù)十種指數(shù)。利用模型反演，在Cloverfield數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)葉面積指數(shù)(LAI)、平均葉夾角(ALA)、覆蓋率、截獲輻射分?jǐn)?shù)、植被階段/衰老 、葉綠素含量測(cè)定等研究。

多光譜相機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，地塊內(nèi)的變異是進(jìn)行農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理的關(guān)鍵。但是，在進(jìn)行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施，還需要許多工作，如地塊的數(shù)字化、作物種類(lèi)、面積量算、作物長(zhǎng)勢(shì)分析以及地塊內(nèi)的作物變異情況等

地塊邊界的數(shù)字化：在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施過(guò)程中，特別是在我國(guó)極其分散的經(jīng)營(yíng)條件下，準(zhǔn)確測(cè)量地塊的邊界也是十分復(fù)雜的工作。利用低空遙感影像進(jìn)行地塊邊界的數(shù)字化，不僅時(shí)效性強(qiáng)，而且準(zhǔn)確。十分符合我國(guó)目前廣大農(nóng)村高度分散營(yíng)養(yǎng)條件下的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施。

地塊面積量算：通過(guò)數(shù)字化地圖，可準(zhǔn)確地量算出各種作物所占地塊的面積。

作物種類(lèi)識(shí)別：在可見(jiàn)光區(qū)，低空遙感影像對(duì)作物種類(lèi)反應(yīng)是較為敏感的，通過(guò)肉眼即可判讀出作物的種類(lèi)。

作物長(zhǎng)勢(shì)分析：根據(jù)不同作物長(zhǎng)勢(shì)的葉片對(duì)不同電磁波的反射特征不同，可判斷出作物的長(zhǎng)勢(shì)狀況，植物的生長(zhǎng)狀況與紅色和藍(lán)色波段的反射值有較高的相關(guān)性，而與綠色波段的反射值關(guān)系不太密切。在紅色波段的影像中，與土壤水分的關(guān)系也十分密切。由此可判斷土壤水份狀況。

多光譜相機(jī)表型分析

隨著光譜技術(shù)的發(fā)展，光譜分辨率和空間分辨率等方面都有了很大的提升，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，尤其是遙感觀測(cè)領(lǐng)域，對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求很高，時(shí)至今日人們已經(jīng)研究出了很多技術(shù)手段來(lái)獲取物質(zhì)的光譜信息，有棱鏡分光光譜儀，濾光片光譜儀、衍射光柵光譜儀、傅里葉變換光譜儀等。

棱鏡光譜儀是通過(guò)折射原理是運(yùn)用棱鏡講復(fù)色光色散成空間上分離且連續(xù)的譜線。

濾光片光譜儀是利用不同中心波長(zhǎng)窄帶濾光片將所探測(cè)光線分離出特點(diǎn)光譜進(jìn)行研究。

衍射光柵光譜儀是利用多縫衍射將復(fù)色光分解成空間分離連續(xù)的光譜譜線。

傅里葉變換光譜儀又叫干涉光譜儀，可分為分波前法和分振幅法原理，它是將所得干涉圖通過(guò)傅里葉變換的方法得到應(yīng)對(duì)光譜信息，在天文學(xué)、氣候監(jiān)測(cè)、大氣科學(xué)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。