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水土是人類生存和發(fā)展的基本條件，是不可替代的基礎(chǔ)資源。正確認(rèn)識(shí)水資源與土地資源的結(jié)構(gòu)分布，以及水土資源與生態(tài)環(huán)境之前的關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)水土資源保護(hù)管理與開發(fā)利用的重要基礎(chǔ)。

近日，湖州師范學(xué)院引進(jìn)一套Ecodrone^®輕便型10通道多光譜無人機(jī)遙感系統(tǒng)，并成功進(jìn)行了首次飛行作業(yè)。該系統(tǒng)是易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心在自主研發(fā)生產(chǎn)的輕便型無人機(jī)遙感平臺(tái)基礎(chǔ)上，基于傾斜補(bǔ)償方法及同步觸發(fā)控制技術(shù)，全新推出的一款免云臺(tái)多光譜遙感監(jiān)測系統(tǒng)，集成10通道多光譜成像及高分辨率RGB成像，具有機(jī)動(dòng)靈活、操作簡單、時(shí)空分辨率高、續(xù)航時(shí)間長等特點(diǎn)，一次作業(yè)即可同時(shí)獲得10通道多光譜影像及高清RGB影像，可為水土資源監(jiān)測管理、生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測、植物/作物生長發(fā)育監(jiān)測、森林植被調(diào)查、水體環(huán)境監(jiān)測、葉綠素效率及植物紅邊坡度分析等領(lǐng)域提供有力數(shù)據(jù)支持。

此次飛行作業(yè)獲取了校內(nèi)人工湖及周邊地物的10通道多光譜影像數(shù)據(jù)，分析得到反映植被健康狀態(tài)的植被指數(shù)（vegetation index）及水體質(zhì)量監(jiān)測指數(shù)，結(jié)合實(shí)地檢驗(yàn)數(shù)據(jù)有效反演了水質(zhì)土壤污染及其分布情況。

左圖：RGB圖，反應(yīng)實(shí)際地物的空間分布情況；中圖：標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖，突出植被和水體，健康植被顯示為紅色，土壤呈現(xiàn)為棕褐色；清澈水體在NIR波段吸收明顯，呈現(xiàn)黑色；右圖：各類地物的反射光譜曲線

以下為研究區(qū)NDRE、NDWI等指數(shù)圖，從NDRE圖可看出，植被覆蓋區(qū)的指數(shù)數(shù)值較高，說明植物生長健康狀況較好。而紅邊比值指數(shù)利對不含葉綠素的地物有很強(qiáng)的抑制作用，更突出顯示了綠色植被內(nèi)部的差異，歸一化差異水體指數(shù)NDWI突出了水體信息，有助于監(jiān)測水體質(zhì)量及岸線提取等工作。

基于10通道多光譜數(shù)據(jù)對研究區(qū)域內(nèi)的地物進(jìn)行分類處理，下圖為分類結(jié)果圖，該分類精確度達(dá)到了85%以上，符合預(yù)期精度要求，分類結(jié)果準(zhǔn)確可靠。并且獲得各類地物面積占比如下表：

除此之外，Ecodrone^®UAS-4輕便型10通道多光譜成像遙感技術(shù)還可為水資源、土地資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究提供大范圍、高精度、數(shù)字化的解決方案，如水色水質(zhì)調(diào)查、水體葉綠素含量反演、泥沙含量分析、國土資源調(diào)查、森林覆蓋及物種研究、生態(tài)環(huán)境要素動(dòng)態(tài)監(jiān)測等。

易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心在農(nóng)、林、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測研究領(lǐng)域深耕細(xì)作，積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，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(huì)“后稷獎(jiǎng)”

2) Ecodrone^®UAS-8無人機(jī)高光譜遙感平臺(tái)——榮獲2020年度“儀器設(shè)備十大新銳產(chǎn)品”獎(jiǎng)

3) Ecodrone^®-Kestrel高分辨率無人機(jī)高光譜遙感系統(tǒng)——全新自主專利產(chǎn)品，高負(fù)載無人機(jī)遙感平臺(tái)，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1350g，續(xù)航時(shí)間可達(dá)75分鐘