Ecodrone®UAS-8機(jī)載作物水分脅迫-多光譜成像監(jiān)測應(yīng)用案例

近日，由西安易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心設(shè)計生產(chǎn)的Ecodrone^®UAS-8作物水分脅迫與多光譜無人機(jī)遙感系統(tǒng)，在甘肅農(nóng)科院張掖試驗站順利交付使用，并完成試驗田飛行實驗監(jiān)測作業(yè)。該系統(tǒng)一次作業(yè)即可同時獲得RGB影像、CWSI影像、多光譜影像等第一手高分辨率遙感數(shù)據(jù)資料，并且可以實時查看作物水分脅迫程度，為大田作物如玉米等干旱脅迫與抗性篩選、小麥生長發(fā)育監(jiān)測、種質(zhì)資源優(yōu)化選育、高通量大田作物表型分析、指導(dǎo)節(jié)水精準(zhǔn)灌溉等方面提供高效便捷的技術(shù)手段。

此次飛行作業(yè)，獲取了9塊實驗地的多光譜影像數(shù)據(jù)、RGB影像數(shù)據(jù)、CWSI影像數(shù)據(jù)及冠層-土壤溫度影像數(shù)據(jù)等，其中1、2、3、4、5、6號地塊為玉米干旱脅迫地，7號地塊為玉米正常地；8-1號地塊為大豆干旱脅迫地，8-2和9號地塊為大豆正常地。通過對遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行NDVI、NDRE、CWSI等專題數(shù)據(jù)提取分析，實現(xiàn)了對樣地中農(nóng)作物脅迫程度、健康狀態(tài)、病蟲害等進(jìn)行快速評估的效果。

對比彩色DOM和NDRE歸一化差異紅色邊緣指數(shù)發(fā)現(xiàn)，1至6號干旱地塊NDRE顯著低于7號正常地塊，反映出基于反射光譜的NDRE指數(shù)對植物干旱的表達(dá)具有很好的靈敏度，可用于研究植物水分蒸散、健康狀態(tài)、色素組成等，進(jìn)一步研究和監(jiān)測植物生理生態(tài)。

通過RGB影像，玉米的干旱脅迫地塊1至6和正常地塊7并沒有明顯差異，但在CWSI圖中，干旱脅迫地塊CWSI指數(shù)值平均為0.31，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常地塊0.02。而大豆的干旱脅迫地塊8-1平均值0.31明顯高于正常地塊8-2和9的平均值0。通過CWSI值也反映出，整體來說干旱脅迫地塊1至6及8-1雖然受一定程度脅迫，但水分脅迫等級相對較低，正常地塊7、8-2、9水分充足，基本未反映出脅迫，與實際情況相符。

通過以上結(jié)果，充分反映了基于Ecodrone^®無人機(jī)遙感技術(shù)的大尺度作物水分脅迫監(jiān)測技術(shù)方案具有很高的精度和可靠性，可為作物/植物干旱脅迫監(jiān)測預(yù)警、農(nóng)作物表型分析、種質(zhì)資源研究、抗性篩選、精準(zhǔn)灌溉等領(lǐng)域提供高通量、高精度、數(shù)字化解決方案。

易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心還提供如下無人機(jī)遙感技術(shù)方案：

1)     Ecodrone^®UAS-4輕便型無人機(jī)遙感系統(tǒng)——榮獲中國楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會“后稷獎"

2)     Ecodrone^®UAS-8無人機(jī)高光譜遙感平臺——榮獲2020年度“儀器設(shè)備新銳產(chǎn)品"獎

3)     Ecodrone^®-Kestrel高分辨率無人機(jī)高光譜遙感系統(tǒng)——全新自主產(chǎn)品，高負(fù)載無人機(jī)遙感平臺，可搭載定制化方案

4)     Ecodrone^®一體式高光譜紅外熱成像無人機(jī)遙感系統(tǒng)——高光譜-紅外熱成像同步監(jiān)測

5)     輕小型固定翼無人機(jī)遙感技術(shù)方案——可掛載多光譜相機(jī)、紅外熱成像及RGB相機(jī)，最大起飛重量（MTOW）1350g，續(xù)航時間可達(dá)75分鐘