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多光谱相机对于植被的应用有哪些方面
发布日期:2020-08-07      浏览次数:38
  多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,多光谱相机在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。
  
  人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同,包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等,分辨率不同所应用的领域也不同。
  
  1、在植被覆盖分类上的应用
  
  随着国际和国内一系列植被调查研究工作的实施,多光谱影像越来越普遍深入地应用于各种植被覆盖分类中,特别是高分辨率多光谱影像,给植被分类带来新的机遇和挑战。中低分辨率多光谱影像主要用于大尺度植被群落级的分类,对于植被物种级分类比较困难。高分辨率遥感影像能在较小的空间尺度上表达植被的细节变化,进行大比例尺制图,不仅能够用于区域尺度的植被群落级分类,对于局部小尺度物种级植被精细分类更具潜力。
  
  2、在植被病虫害上监测的应用
  
  当植物受到病虫侵害的时候,农作物因缺乏营养和水分而生长不良,海绵组织受到破坏,叶子的色素比例也会发生变化,使得可见光区的两个吸收谷不明显,0.55um处的反射峰值按植物叶子被损害的程度而变低。近红外出的变化更为明显,峰值变低甚至消失,整个反射光谱曲线波状特征不明显。为此我们要在无人机上搭载可见光数码相机和多光谱数码相机两套传感器,分别来提供普通数字遥感图和光谱影像,之后在经过数据融合,来获取高精度的监测数据。
  
  3、在植被水分监测上的应用
  
  植被水分是农作物生长状况的重要评价指标,在做植被水分调查的时候,传统的野外采样调查存在着时效性,代表范围有限,而且需要大量的人力物力,难以实现大范围的动态监测,随着遥感技术的不断发展。多光谱相机搭载无人机监测,成功弥补了传统监测的不足,具有时效性强、监测数据精度高,监测范围广等特点。
  
  4、在植被生长状况监测上的作用
  
  在用多光谱相机做植被生长状况检测时遥感图像上的植被信息,主要通过绿色植物叶子和植被冠层的光谱特性及其差异、变化而反映的,不同光谱通道所获得的植被信息,可与植被的不同要素或特征状态,有各种不同的相关性,如可见光谱段受叶子叶绿素含量的控制,近红外谱段受叶内细胞结构的控制、中红外谱段受叶细胞内水分含量的控制等。当对多光谱遥感数据进行分析运算时产生某些对植被长势,有一定指示意义的数值,我们称之为植被指数。在指数中通常选用可见光红波段,和高反射的近红外波段。这两个波段是植物光谱中最典型的波段,而且对同一生物反应的物理现象也截然相反。所以它们对增强或揭示隐含信息是有利的。另外对植被长势监测的同时还可做叶面积指数、叶片氮含量、氮积累量等监测。

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