Ecodrone®UAS-8機載作物水分脅迫-多光譜成像監測應用案例

近日，由西安易科泰光譜成像與無人機遙感技術研究中心設計生產的Ecodrone^®UAS-8作物水分脅迫與多光譜無人機遙感系統，在甘肅農科院張掖試驗站順利交付使用，并完成試驗田飛行實驗監測作業。該系統一次作業即可同時獲得RGB影像、CWSI影像、多光譜影像等第一手高分辨率遙感數據資料，并且可以實時查看作物水分脅迫程度，為大田作物如玉米等干旱脅迫與抗性篩選、小麥生長發育監測、種質資源優化選育、高通量大田作物表型分析、指導節水精準灌溉等方面提供高效便捷的技術手段。

此次飛行作業，獲取了9塊實驗地的多光譜影像數據、RGB影像數據、CWSI影像數據及冠層-土壤溫度影像數據等，其中1、2、3、4、5、6號地塊為玉米干旱脅迫地，7號地塊為玉米正常地；8-1號地塊為大豆干旱脅迫地，8-2和9號地塊為大豆正常地。通過對遙感監測數據進行NDVI、NDRE、CWSI等專題數據提取分析，實現了對樣地中農作物脅迫程度、健康狀態、病蟲害等進行快速評估的效果。

對比彩色DOM和NDRE歸一化差異紅色邊緣指數發現，1至6號干旱地塊NDRE顯著低于7號正常地塊，反映出基于反射光譜的NDRE指數對植物干旱的表達具有很好的靈敏度，可用于研究植物水分蒸散、健康狀態、色素組成等，進一步研究和監測植物生理生態。

通過RGB影像，玉米的干旱脅迫地塊1至6和正常地塊7并沒有明顯差異，但在CWSI圖中，干旱脅迫地塊CWSI指數值平均為0.31，遠遠高于正常地塊0.02。而大豆的干旱脅迫地塊8-1平均值0.31明顯高于正常地塊8-2和9的平均值0。通過CWSI值也反映出，整體來說干旱脅迫地塊1至6及8-1雖然受一定程度脅迫，但水分脅迫等級相對較低，正常地塊7、8-2、9水分充足，基本未反映出脅迫，與實際情況相符。

通過以上結果，充分反映了基于Ecodrone^®無人機遙感技術的大尺度作物水分脅迫監測技術方案具有很高的精度和可靠性，可為作物/植物干旱脅迫監測預警、農作物表型分析、種質資源研究、抗性篩選、精準灌溉等領域提供高通量、高精度、數字化解決方案。

易科泰光譜成像與無人機遙感技術研究中心還提供如下無人機遙感技術方案：

1)     Ecodrone^®UAS-4輕便型無人機遙感系統——榮獲中國楊凌農業高新科技成果博覽會“后稷獎"

2)     Ecodrone^®UAS-8無人機高光譜遙感平臺——榮獲2020年度“儀器設備新銳產品"獎

3)     Ecodrone^®-Kestrel高分辨率無人機高光譜遙感系統——全新自主產品，高負載無人機遙感平臺，可搭載定制化方案

4)     Ecodrone^®一體式高光譜紅外熱成像無人機遙感系統——高光譜-紅外熱成像同步監測

5)     輕小型固定翼無人機遙感技術方案——可掛載多光譜相機、紅外熱成像及RGB相機，最大起飛重量（MTOW）1350g，續航時間可達75分鐘