精靈4多光譜版無(wú)人機(jī)實(shí)際應(yīng)用案例介紹

精靈 4 多光譜版是款高精度多光譜航測(cè)無(wú)人機(jī)，也是 DJI 大疆創(chuàng)新將多光譜成像系統(tǒng)集成至小型無(wú)人機(jī)的創(chuàng)新性成果。

延續(xù)精靈 Phantom 4 RTK 的厘米導(dǎo)航定位系統(tǒng)，精靈 4 多光譜版新增多光譜相機(jī)和位于天線部的多光譜光強(qiáng)傳感器，為用戶(hù)帶來(lái)高精度數(shù)據(jù)成果。

作為低空多光譜遙感系統(tǒng)的新成員，精靈 4 多光譜版具有起降靈活、易于操作、按需獲取高時(shí)空分辨率多光譜數(shù)據(jù)、應(yīng)用成本低等諸多優(yōu)勢(shì)，可有效彌補(bǔ)衛(wèi)星及大型航空遙感系統(tǒng)地表分辨率低、數(shù)據(jù)回收周期長(zhǎng) 、受大氣影響大等不足，為農(nóng)業(yè)、水文水資源監(jiān)測(cè)、自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)、干旱災(zāi)害評(píng)估等中小尺度的多光譜遙感應(yīng)用提供了新工具。

農(nóng)業(yè)

處于不同狀態(tài)的農(nóng)作物，會(huì)反映出不同的光譜信息。以往，農(nóng)民種地都是憑經(jīng)驗(yàn)判斷長(zhǎng)勢(shì)，靠感覺(jué)施肥下藥。而多光譜無(wú)人機(jī)則可以通過(guò)采集農(nóng)作物的光譜信息，快速、地判斷作物的生長(zhǎng)情況及健康水平等情況。

精靈 4 多光譜版觀測(cè)面積大，飛行 1 架次即可覆蓋 0.47 平方千米土地(飛行高度為 180 米)。無(wú)論是針對(duì)單株植物還是整片農(nóng)田，均可高效完成數(shù)據(jù)采集工作。

根據(jù)植被的光譜特性，將不同窄邊波段的光譜進(jìn)行非線性組合，即形成 NDVI(歸化植被指數(shù))、GNDVI (綠色歸化植被指數(shù))等各種植被指數(shù)。這些植被指數(shù)可幫助農(nóng)業(yè)從業(yè)者深入了解地塊區(qū)域狀況和農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況。用戶(hù)可以此為參考，采取針對(duì)性措施，如科學(xué)管理氮肥、優(yōu)化農(nóng)藥使用、改善灌溉模式等，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的精細(xì)化管理，減肥不減產(chǎn)。

精靈4多光譜版無(wú)人機(jī)實(shí)際應(yīng)用案例介紹

水文水資源監(jiān)測(cè)

水資源是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源，對(duì)水文水資源實(shí)施有效的、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

與可見(jiàn)光遙感相比，多光譜遙感能夠?qū)δ繕?biāo)地物光譜特征進(jìn)行精確提取與識(shí)別，已逐漸成為了水文水資源監(jiān)測(cè)的重要方法。

由于溶解或懸浮于水中的污染物的成分及濃度差異，水土受污染后，其反射率也會(huì)發(fā)生變化，并直觀地反映在遙感影像上。通過(guò)多光譜圖像，可以完成對(duì)污染源、面積、范圍與濃度的識(shí)別，還能進(jìn)步追蹤污染狀態(tài)，輔助污染物攔截、處理方案的制定與實(shí)施。

精靈 4 多光譜版波段覆蓋廣，其藍(lán)波段處于 450±16nm 之間，在水污染監(jiān)測(cè)方面作用明顯。研究表明，水體在藍(lán)綠波段有較強(qiáng)反射，且泥沙等雜質(zhì)對(duì)藍(lán)波段敏感，因而使用精靈 4 多光譜版的藍(lán)波段可幫助評(píng)估污染情況。

針對(duì)藍(lán)藻等常見(jiàn)的水華問(wèn)題，也可通過(guò) NDVI 指數(shù)高效識(shí)別。通過(guò)二維多光譜重建，進(jìn)步確認(rèn)其空間分布范圍與面積，總結(jié)特定時(shí)間內(nèi)的分布規(guī)律，為藍(lán)藻預(yù)警和治理的生態(tài)學(xué)分析提供及時(shí)有效和客觀的依據(jù)。

精靈 4 多光譜版搭配 GS Pro 地面站專(zhuān)業(yè)版軟件，可在 NDVI 圖像和 RGB 圖像之間實(shí)時(shí)切換。環(huán)境監(jiān)察部門(mén)在執(zhí)法過(guò)程中即可發(fā)現(xiàn)異常狀況，及時(shí)制止破壞環(huán)境的違法行為，提升水污染監(jiān)督管理的時(shí)效性。

此外，精靈 4 多光譜版的每個(gè)相機(jī)像均配備局快門(mén)，可在飛行過(guò)程中精確成像，幫助環(huán)保部門(mén)提取豐富的水體信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的精細(xì)化管理，服務(wù)生態(tài)環(huán)境信息平臺(tái)建設(shè)。

自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)

的土地覆蓋分類(lèi)與地物識(shí)別對(duì)自然資源管理、調(diào)查、監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。作為低空遙感的重要手段，多光譜無(wú)人機(jī)可次性采集豐富的信息，大幅度提高自然資源精細(xì)化調(diào)查監(jiān)測(cè)能力。精靈 4 多光譜版無(wú)人機(jī)的可見(jiàn)光與多光譜相機(jī)均為 200 萬(wàn)像素，在飛行高度為 100 米時(shí)，其地面分辨率達(dá) 5.3 cm，無(wú)論是 RGB 影像還是多光譜影像都有較高的空間分辨率，為自然資源定量調(diào)查提供高精度的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)的真實(shí)是自然資源調(diào)查的生命線。精靈 4 多光譜版將高精度的經(jīng)緯度坐標(biāo)寫(xiě)入圖像中，真實(shí)反映自然資源現(xiàn)狀。同時(shí)，它輕巧靈活、可達(dá)性強(qiáng)，能從空中抵達(dá)人工難以涉足的區(qū)域，多角度呈信息，避免單視角造成的信息誤讀。

精靈 4 多光譜版在山、水、林、田植物生長(zhǎng)狀況信息也對(duì)分析土壤干旱程度有參考作用：當(dāng)植被受水分脅迫時(shí)，反映植被生長(zhǎng)狀況的遙感植被指數(shù)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。目前，大疆智圖支持輸出多種植被指數(shù)用于深入分析，如 NDVI(歸化植被指數(shù))、OSAVI(土壤調(diào)節(jié)指數(shù))等。、湖、草、土地等自然資源調(diào)查中的應(yīng)用，將有效提高動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和執(zhí)法監(jiān)察的效率、精度和有效性。

干旱災(zāi)害評(píng)估

干旱災(zāi)害發(fā)生后，及時(shí)、準(zhǔn)確的災(zāi)情評(píng)估對(duì)決策部門(mén)制定科學(xué)有效的救災(zāi)減災(zāi)方案具有關(guān)鍵性的作用。多光譜遙感具有數(shù)據(jù)獲取范圍廣、速度快等特點(diǎn)，在災(zāi)害評(píng)估環(huán)節(jié)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。