基于無人機平臺新型遙感技術,高光譜技術的應用日趨成熟。
顯像技術性和光譜儀技術性是傳統式的電子光學技術性的2個關鍵方位,顯像技術性可以得到物塊的影象,獲得其空間數據;光譜儀技術性可以獲得物塊的電子光學信息內容,從而科學研究其化學物質特性。20新世紀70時代之前,顯像技術性和光譜儀技術性是獨立同分布的學科,隨著遙感技術的發展,成像光譜技術迅速發展起來,它是一種快速、無損的檢測技術,具有光譜分辨率高、多波段和圖譜合一的特點,在尺度大范圍之內分辨土層并深入分析其土層化學物質的成份及構造。現階段顯像光譜儀技術性早已變成遙感技術的發展趨向之一,并在國防偵查、深海遙感技術、地質勘查、植物群落解析等行業獲得愈來愈普遍的運用。
隨著無人機技術的日益成熟,基于無人機平臺的新型遙感技術異軍突起,得到遙感工作人員的青睞,科研工作者更對其在行業上的應用前景予以眾望。目前無人機搭載成像光譜儀在農業上可用于診斷作物長勢、病蟲害情況以及土壤肥力等;在環境保護方面可用于檢測海洋、湖泊的化工原料污染、富營養化等;在林業領域可用于檢測林火、林業病害、林木存活率、林木種類區分等;在礦產資源領域上可用于石油、礦物礦產等領域的勘測;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 無人機高光譜系統起飛監測河流水污染示意圖

圖2 無人機高光譜系統起飛監測林業病害示意圖
無人機高光譜數據采集系統SpecView可實現實時獲取高光譜成像信息,以第三方軟件如ENVI、ERDAS、Matlab容易解析的數據格式.raw存儲數據文件,對應每條數據軟件自動生成頭文件,同時記錄飛機飛行過程中的姿態信息、經緯度、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據量,提高數據質量。通過簡單的黑白幀可快速獲取地物的光譜反射率。系統界面友好,操作簡單,處理過程中無需人工干預。
以農業為例,獲取大田作物的無人機高光譜影像數據,然后對影像數據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據進行拼接,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