時(shí)間:2024-01-17
作者:易科泰
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簡(jiǎn)介:北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司全新推出Ecodrone?一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng),基于易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心(西安)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的Ecodrone? UAS-8 Pro高負(fù)載無人機(jī)遙感平臺(tái),并整合國(guó)際先進(jìn)光譜成像傳感器技術(shù),包括一體化機(jī)載高光譜成像、高靈敏度Thermo-RGB成像、高精度LiDAR及高分辨率RGB成像,組成一套完整的Ready-to-fly多傳感器無人機(jī)遙感解決方案。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司全新推出Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng),基于易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心(西安)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的Ecodrone® UAS-8 Pro高負(fù)載無人機(jī)遙感平臺(tái),并整合國(guó)際先進(jìn)光譜成像傳感器技術(shù),包括一體化機(jī)載高光譜成像、高靈敏度Thermo-RGB成像、高精度LiDAR及高分辨率RGB成像,組成一套完整的Ready-to-fly多傳感器無人機(jī)遙感解決方案。
也正是憑借在創(chuàng)新性、集成化、技術(shù)先進(jìn)性、多場(chǎng)景應(yīng)用等方面的卓越表現(xiàn),使得本系統(tǒng)榮膺2023深圳國(guó)際生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì) “創(chuàng)新產(chǎn)品”獎(jiǎng)。
性能特點(diǎn):
•共軸8旋翼無人機(jī)遙感平臺(tái),負(fù)載一體式高光譜-熱成像-激光雷達(dá)傳感器,可飛行20min以上
•采用芬蘭Specim AFX高光譜成像傳感器、、法國(guó)YellowScan激光雷達(dá)及Thermo-RGB成像技術(shù)
•厘米級(jí)地面分辨率,50m高度高光譜成像地面分辨率達(dá)5cm,30m高度(用于田間高通量作物表型分析)地面分辨率可達(dá)2cm
•50m高單樣線飛行作業(yè)可自動(dòng)采集形成寬度36m的樣帶光譜成像大數(shù)據(jù)
•高分辨率Thermo-RGB傳感器,空間分辨率640x512像素,IR高分辨率模式可達(dá)1266x1010像素,測(cè)溫靈敏度可達(dá)05°C
•高密度三維點(diǎn)云,精確度5cm,最高可達(dá)3次回波,50m飛行高度點(diǎn)云密度700pts/平方米;可選配高精確度LiDAR系統(tǒng),精確度可達(dá)0.5cm、回波達(dá)15次
•建議選配易科泰匹配提供的手持式葉綠素?zé)晒鈨x、手持葉夾式高光譜儀、便攜式LCpro T光合儀(附參考文獻(xiàn)),以測(cè)量穩(wěn)態(tài)葉綠素?zé)晒釬t、植物光譜反射指數(shù)VIs、光合作用及氣孔導(dǎo)度等參數(shù)
•可選配OTC-Auto自動(dòng)開啟式光合呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng),測(cè)量監(jiān)測(cè)CO2通量及H2O通量,并測(cè)量分析GEP(Gross Ecosystem Productivity)
•可基于弗朗霍夫譜線FLD模型提取SIF(太陽光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?,Solar-Induced-Fluorescence)(易科泰提供技術(shù)方法和分析軟件、參考文獻(xiàn)),無人機(jī)遙感Mapping Photosynthesis
•專業(yè)無人機(jī)遙感技術(shù)方案,同步獲取高光譜數(shù)據(jù)、紅外輻射照片、視頻、高分辨率RGB照片與激光雷達(dá)數(shù)據(jù),應(yīng)用軟件可進(jìn)行剖面分析、點(diǎn)云測(cè)量等
•測(cè)量參數(shù):
1)基于熱成像技術(shù)的CWSI(水分脅迫指數(shù))、Ts-Ta(冠層溫度與空氣溫度差值)
2)植物水分指數(shù)WI、LWI、NDWI、水分脅迫指數(shù)MSI等
3)Vcmax(最大羧化速率)測(cè)量分析(需選配LCpro T便攜式光合儀)
4)除基于FLD模型提取的SIF外,基于植物反射光譜的葉綠素?zé)晒庵笖?shù)(4個(gè))
5)PRI等光化學(xué)反射指數(shù)與胡蘿卜素指數(shù)(7個(gè))
6)反應(yīng)葉綠素含量、N素含量的NDVI、TCARI(修正的葉綠素吸收反射指數(shù))、CCCI(冠層葉綠素含量指數(shù))、DCNI(N指數(shù))等(8個(gè))
7)植物窄帶結(jié)構(gòu)指數(shù)(structural indices)(13個(gè))、色素指數(shù)(27個(gè))
8)葉黃素(Xanthophyll)色素指數(shù)(8個(gè))
9)綠度等RGB指數(shù)(13個(gè))
10)植物健康指數(shù)等
11)輸出高密度三維點(diǎn)云、三維測(cè)量數(shù)據(jù)、分類點(diǎn)云、DSM、DTM、DHM等
上左圖引自Bruce D. Cook等,NASA Goddard’s LiDAR, Hyperspectral and Thermal (G-LiHT) Airborne Imager, Remote Sensing 2013;上中圖引自Pancorbo J L ,Camino C , Alonso-Ayuso M , et al. Simultaneous assessment of nitrogen and water status in winter wheat using hyperspectral and thermal sensors[J]. European Journal of Agronomy, 2021, 127(3):126287.);上右圖為水稻田表型成像分析(易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感研究中心提供)
•可應(yīng)用于大范圍、多維度的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究、大田高通量表型分析、森林植被資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究、水資源監(jiān)測(cè)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、考古研究、航空測(cè)繪等領(lǐng)域
主要技術(shù)指標(biāo)
UAS-8Pro |
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AFX高光譜成像 |
Thermo-RGB成像 |
Mapper+激光雷達(dá) |
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●對(duì)稱電機(jī)軸距:≥1200mm ●無人機(jī)結(jié)構(gòu):共軸雙槳結(jié)構(gòu),8無刷電機(jī) ●有效載荷:≥20kg,最大起飛重量:≥40kg ●遙控器工作頻率,最大通信距離(無干擾):15km ●最大水平飛行速度:≥18m/s(無風(fēng)環(huán)境) ●抗風(fēng)能力:10m/s(5級(jí)風(fēng)可安全飛行)、瞬間可承受13m/s (6級(jí)風(fēng)) ●最大俯仰角度:25° ●最大升、降速度:5m/s、3m/s |
波段范圍 |
400-1000nm |
900-1700nm |
7.5-14μm+RGB |
905nm+RGB |
光譜通道數(shù) |
224 |
224 |
1熱成像+1 RGB |
- |
|
空間像素?cái)?shù) |
1024像素 |
640像素 |
640×512像素 |
5456×3632像素 |
|
GSD@50mAGL |
3.5cm |
5.5cm |
6.5cm |
優(yōu)于1cm |
|
探測(cè)器 |
CMOS |
InGaAs |
非制冷VOx探測(cè)器 |
CMOS |
|
FWHM |
5.5nm |
8.0nm |
- |
- |
|
光譜采樣率 |
2.68nm |
3.5nm |
- |
- |
|
幀頻 |
150FPS |
670FPS |
30Hz/9Hz |
- |
|
信噪比(峰值) |
400:1 |
1200:1 |
0.05mk(NETD) |
- |
|
光圈值 |
F/1.7 |
- |
可調(diào) |
||
視場(chǎng)角 |
38° |
45°或其他 |
70.4° |
||
激光掃描儀 |
- |
- |
Livox AVIA |
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精確度 |
- |
- |
2.5cm |
||
準(zhǔn)確度 |
- |
- |
3cm |
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掃描頻率 |
- |
- |
240k |
||
回波次數(shù) |
- |
- |
3 |
應(yīng)用案例:
易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心團(tuán)隊(duì)在某城市公園同步采集了高光譜、LiDAR、RGB及紅外熱成像等多傳感器遙感數(shù)據(jù),并進(jìn)行了分析。基于高光譜數(shù)據(jù)生成的植被指數(shù)可以定性和定量評(píng)價(jià)植被覆蓋及其生長(zhǎng)狀態(tài),如下圖NIRv歸一化差異植被指數(shù)可以評(píng)估植被覆蓋度,CARrededge可用于估算類胡蘿卜素與葉綠素比值。
基于易科泰Thermo-RGB融合分析軟件,對(duì)草坪中灌溉區(qū)進(jìn)行可見光與紅外熱成像數(shù)據(jù)融合分析,如下圖為掩膜顯示結(jié)果,并統(tǒng)計(jì)其形狀、面積和溫度等信息,可以精確反映不同地物覆蓋情況及其溫度分布。
基于三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及高分辨率RGB影像,很好地可視化展示了地表的三維信息,并且還可測(cè)量不同目標(biāo)的厘米級(jí)高度信息并進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析。
結(jié)果體現(xiàn)了Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng)能夠高效地實(shí)現(xiàn)多傳感器同步成像,并且將多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,可以進(jìn)一步對(duì)地物進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),對(duì)生長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè),還可分析地表植被、農(nóng)作物等的理化差異和表型信息等。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究發(fā)展與創(chuàng)新應(yīng)用,為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究、森林植被資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、環(huán)境研究、航空測(cè)繪等應(yīng)用領(lǐng)域提供一體式無人機(jī)及近地遙感全面技術(shù)方案。主要包括:
●Ecodrone®輕便型一體式多光譜-紅外熱成像無人機(jī)遙感系統(tǒng)
●Ecodrone®輕便型一體式多光譜-激光雷達(dá)遙感系統(tǒng)
●Ecodrone®一體式高光譜-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng)
●Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像無人機(jī)遙感系統(tǒng)
●Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng)