无人机高光谱实现作物定位、判别作物大小和健康程度
高光谱遥感具有光谱分辨率高、波段范围窄、图谱合一、连续成像等特点,能够区分出地物光谱的细微差别,探测到其他宽波段遥感无法探测的信息。因此,高光谱遥感在生态、大气和海洋等诸多应用领域具有很大优势。随着无人机发展的日渐成熟,搭载于无人机上的高光谱相机可获取地物信息,实现对地物的定位以及判别地物大小和健康程度等。
以南京某高校的实验基地为例,利用四川双利合谱科技有限公司自主研发的GaiaSky-mini2获取实验基地树木的高光谱影像数据,然后利用第三方软件进行分析,快速获取树木的位置、大小及健康程度。
1 无人机高光谱影像
图1为利用无人机高光谱相机GaiaSky-mini2获取的树木的高光谱影像数据及树木的典型光谱曲线,无人机飞行高度为150米,图像分辨率为1920*1456,空间分辨率为0.04m,光谱分辨率为3nm。
图1 无人机高光谱影像(真彩色RGB)和树木光谱
2 作物计数
作物计数(Crop Count)工具的输入栅格要求为高分辨率的单波段(例如NDVI、GRVI等)图像。本工具可以对作物进行定位和计数。输出结果为ENVI分类图像,圆环形状,如图2所示。
图2 根据NDVI灰度图对作物进行定位
3 识别作物缺口
利用植被指数定位作物位置时,有可能存在一定的误差,因此可以通过Five Crops Gaps去识别作物缺口,从而提高识别的定位精度,如图3所示。
图3 利用five crops gaps识别作物缺口
4 定位作物长势监测
作物指数统计工具可以统计每株作物的指标,需要输入单波段图像(如NDVI、EVI或者GNDVI等)和Crop Count工具输出的json文件。输出结果可选分类效果图,其则结果在一定程度上反应了作物的健康程度,如图4所示。
图4 定位作物长势监测
5 逐行作物识别并去除异物
利用Find Rows and Remove Outliers工具识别一个区域内逐行排序的作物,并移除杂草、野草等异物。
图5 逐行作物识别去除异物,从而提高识别精度
温馨提示:无人机高光谱实现作物定位、判别作物大小和健康程度,需要保证高光谱影像的光谱准确性以及较高的图像分辨率。
飞手们在操作农用无人机进行作业的时候,要切记一个问题那就是掌握飞行技巧,无人机当然是需要在空中飞行来完成喷洒农药这一目的的;
但是大家要知道的是,农用无人机在空中飞行的时候是有很多潜在危险存在的,稍有不慎就有可能导致无人机炸机等事故发生。
所以说,飞手的操作技巧是很重要的。
作业地块中有电线杆、斜拉线、电线、电话线等障碍物
要首先观察线杆、拉线是否有规律或者斜拉线、电线、电话线是否都是顺行方向;
如果是顺行方向,建议首先手动操作将有障碍物地块外扩3米作业进行清理,飞行方向为障碍物顺行方向,这样做的原因是:
农用无人机作业喷幅一般都在桨距两侧1米左右,能够保证农用无人机作业与障碍物的安全距离,顺向飞行不会与障碍物有交叉误判,又能保证不会漏喷。
丘陵地、山地作业技巧
山地作业是较能体现大局观的一项考验,山地作业选择控制点的技巧直接决定了作业效率的高低,选择好控制点作业效率甚至能提高几倍;
因为山地作业一般都要搭建观察台才能保证作业安全,在山地转移搭建一个观察台的时间一般不会低于90分钟,多搭建几个半天时间就没有了,所以预先观察好地形很重要。
山地作业由高向低飞行,这样作业极易导致炸机。
原因是从高向低观察农用无人机与作物融为一体,无法观察农用无人机与作物之间的高度差,而从低向高会以天空为背景清晰分辨农用无人机与作物之间的高度距离。
蔬菜、瓜果及其他经济作物作业技巧
很多蔬菜即使是同类也会因为品种不一样有不同的特点,有的品种茎秆柔韧,有的品种茎秆较脆,飞行高度控制不好就会伤害作物导致减产或绝产;
还有的伏地类瓜果会因为下压风场较大翻秧影响产量,苗期作物更要注意控制飞行高度。
很多单位已经购买了反无人机系统,大家在用反无人机系统的时候,可能会出现异常,真正的了解这些异常出现的原因;
并且能够及时的做好处理,这对于我们大家来说都是非常重要的事情;
但是有些人在做的过程中,他们却根本就没有积极的去关注清楚,因此直接影响到今后的使用。
反无人机系统出现异常,很多的时候是因为系统没有调试好。
各种不同的系统,一旦没有合理的进行调试,那么使用的过程中就会导致各种问题;
所以在面对这些事情的过程中,大家要积极的去考虑到位,因为这样才可以给我们带来了更多,这一点和每个人之间的关系都非常的密切。
系统的异常,千万不要直接等待,我们在这个过程中,需要真正的去做好相关的分析,并且更好的解决问题。
有一些人明明发现反无人机系统出现异常,但是却没有正确的解决方案,因此接下来的问题变得更加的严重,那么对于我们来说是非常不利的;
所以在面对这些方面的事情,我们都应该去正确的进行关注,然后才能够给我们带来了更多,希望每个人在选择的过程中,能够完全的认识清楚。
处理好问题以后,反无人机系统的才能起到真正的作用,保护我们不被无人机骚扰。