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奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

发布时间:2025/11/25 点击量:

 

什么是无人机高光谱

简单来说,无人机高光谱就是把高光谱成像仪装在无人机上,让它飞到空中采集地面或作物的光谱信息。

它结合了两部分技术:

无人机平台 —— 提供低空机动飞行能力,能快速覆盖大面积区域,灵活拍摄不同角度和高度。

高光谱成像技术 —— 将连续的光谱信息分成几十到几百个窄波段(如400–1000nm可见光+近红外,甚至延伸到2500nm短波红外),每个像素点都有一条完整的光谱曲线,就像给地物拍了一份“光学指纹”。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

高光谱原理图

 

它与普通航拍的区别?

普通相机:只能采集红、绿、蓝三种颜色信息。

多光谱相机:可以采集几个特定波段(比如红光、近红外),适合做NDVI等植被指数。

高光谱相机:可以采集连续的数十到上百个波段,信息更全面,能发现更多肉眼看不到的细微差别。

比如,在病虫害早期,作物叶片的叶绿素含量、水分和细胞结构已经发生变化,但颜色可能还没变。高光谱能通过特定波段的反射率变化检测到这些异常,实现“早发现”。

 

 

高光谱如何检测农业病虫害?

植物的叶片在不同波长的光线下会反射、吸收或透射不同的能量,这些光谱特征取决于它的叶绿素含量、含水量、细胞结构等。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

当作物受到病虫害侵袭时,这些生理指标会发生细微变化,例如:

叶绿素下降 → 红光区(约680 nm)反射率上升,红边位置移动。

含水量减少 → 近红外区(800–1000 nm)反射率下降。

细胞结构破坏 → 光谱曲线整体形态改变。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

 

高光谱成像仪可以在 几十到几百个窄波段 同时获取这些变化信息,形成每个像素点的“光谱指纹”。即使肉眼看不见变化,高光谱也能识别出来,实现病虫害的早期预警。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

 

实测数据分析

 

 

 

数据1

奥谱天成在北京某地的高光谱实拍数据

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

 

 

高光谱分析病虫害(左)

健康叶片的光谱曲线在 680nm(红光区)会有明显的叶绿素吸收谷,在 750nm 左右会出现明显的红边反射上升。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

 

高光谱分析长势(右)

作物长势(Growth Status)本质上是作物健康状况、生长速度与生物量的综合体现。它与叶绿素含量(反映光合作用能力)

 

 

其他案例

 

 

案例1

在西北某小麦种植区,通过无人机高光谱监测红边波段变化,比人工巡查提前 6 天 发现条锈病初期感染区域,精准指导喷药,减少约 30% 的农药使用量。

 

案例2

玉米叶斑病识别
利用NDVI与近红外反射率组合,无人机高光谱准确识别了玉米田中的叶斑病区域,准确率达到 92%。

奥谱天成农业高光谱-农庄农业生产实测案例ATH9010

 

在农业领域,高光谱将深度融入精准农业,实现从作物长势监测、病虫害预警到精准施肥、喷药的全流程闭环。在生态与环境监测方面,高光谱可用于森林健康评估、湿地变化监控、水质分析等,为自然资源保护和碳监测提供强有力的技术支持。

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