物候在線自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)

物候在線自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)

基于通量塔凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換數(shù)據(jù)的植被物候遙感識(shí)別方法校驗(yàn)依據(jù)

近年來(lái)，新技術(shù)為傳統(tǒng)物候觀測(cè)帶來(lái)活力，出現(xiàn)了采用自動(dòng)拍照和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男掠^測(cè)技術(shù)。運(yùn)用數(shù)碼重復(fù)拍攝手段觀測(cè)物候，既節(jié)約了人力資源，又便于對(duì)物候現(xiàn)象采用統(tǒng)一的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)管理模式進(jìn)行處理。將物候觀測(cè)與有關(guān)自動(dòng)氣象記錄儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究，可以補(bǔ)充傳統(tǒng)物候?qū)W研究中氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)精度低、距離遠(yuǎn)等問(wèn)題，有利于更jing準(zhǔn)地把握氣候變化對(duì)生物物候影響的各個(gè)方面。就觀測(cè)手段而言，近年的物候觀測(cè)中，人們往往將地理信息科學(xué)對(duì)地遙感觀測(cè)的新成果與地面觀測(cè)結(jié)合起來(lái)開(kāi)展工作。遙感數(shù)據(jù)是對(duì)地面觀測(cè)的有益補(bǔ)充，二者結(jié)合使用可以實(shí)現(xiàn)地理事物的空間尺度轉(zhuǎn)化。

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

系統(tǒng)組成：植物生長(zhǎng)及物候在線自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)是由高像素?cái)z像機(jī)、大容量數(shù)據(jù)采集器、多光譜成像儀為核心部件組成的系統(tǒng)。采用達(dá)到500萬(wàn)像素的網(wǎng)絡(luò)相機(jī)來(lái)獲取高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)，系統(tǒng)配置的Netcam相機(jī)支持白平衡設(shè)置，多光譜成像儀采用MicaSense RedEdge-M多光譜相機(jī)，其像素能夠達(dá)到320萬(wàn)像素，重量只有90克，整套系統(tǒng)采用高強(qiáng)度的野外專業(yè)支架進(jìn)行相機(jī)的安裝,保證系統(tǒng)的穩(wěn)固。

MicaSense RedEdge-M 多光譜成像系統(tǒng)

概  述：MicaSense RedEdge-M 有五個(gè)獨(dú)立的成像器，分別配上特制的濾光片，能讓每個(gè)成像器接收到精確波長(zhǎng)范圍的光譜。

稭icaSense RedEdge-M 成像器輸出的圖像中每個(gè)像素的輸出值表示特定波長(zhǎng)光線的反射率。將圖像進(jìn)行拼接，形成精確的地圖，同時(shí)具有多層光譜數(shù)據(jù)。將這些多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，得到各種植物指數(shù)，可以測(cè)量植物的各種性能。有些指數(shù)用于測(cè)量植物葉片中的葉綠素含量，能準(zhǔn)確反映植物的氮含量，從而可用于決定如何施肥。有些指數(shù)用于估算單位面積土地上的葉面積，有助于確定農(nóng)田里作物生長(zhǎng)和健康狀況。將紅光和近紅外光線的反射率進(jìn)行組合計(jì)算，可得到一個(gè)十分常用的指數(shù)~歸一化植被指數(shù)NDVI。

產(chǎn)品性能：

`設(shè)計(jì)緊湊，體積小，可與各種類型的無(wú)人機(jī)集成

`快速捕捉率，能接受更快的飛行速度和更低的飛行高度

`全域快門(mén)設(shè)計(jì)，使得每個(gè)搭載平臺(tái)上收集到的結(jié)果不失真

`能產(chǎn)生排列的植被指數(shù)和RGB輸出

`設(shè)計(jì)結(jié)實(shí)，整個(gè)機(jī)身無(wú)松散部件

二、系統(tǒng)軟件

  系統(tǒng)軟件可自動(dòng)計(jì)算和在線顯示多種植被指數(shù)，并通過(guò)軟件監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

數(shù)據(jù)舉例：

下圖為安裝在北京植物園6-7月份的數(shù)據(jù)，同一地點(diǎn)但是2個(gè)相機(jī)的覆蓋面積不同