《无人机遥感在精准农业中的应用——不同多光谱相机的比较》

随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟，无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用 性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。多光谱遥感是指用具有两个以上波谱通道的传 感器对地物进行同步成像的一种遥感技术，它将目 标物体反射辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行 接收和记录。实现多光谱遥感的传感器为多光 谱相机，一次拍摄可形成多幅不同光谱的影像。

轻小型无人机遥感系统作为低空遥感系统的重 要组成部分，具有机动灵活、操作简便、按需获取高 时空分辨率数据且应用成本低的优势，有效弥补了 卫星及大型航空遥感系统在地表分辨率低、重访周 期长、受水汽影响大等不足，为中小尺度的遥感应用 研究提供了新的工具。轻小型无人机遥感系统 是在轻小型无人机平台上配备相应的传感器( 可见 光相机、多光谱相机、高光谱仪、红外传感器、激光雷达等) ，利用通信技术和定位定姿技术快速无损获 取关于目标地物的高分辨率影像及数据，经过处理 的数据作为参数输入遥感反演模型，相关产出可用 于参数提取或者行业具体应用。 

近日，首都师范大学邓磊老师带领的无人机团队，在国际摄影测量与遥感领域的顶级期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》上发表了题为《UAV-based multispectral remote sensing for precision agriculture: A comparison between different cameras》（无人机遥感在精准农业中的应用——不同多光谱相机的比较）的文章。文中利用六旋翼无人机同时搭载宽波段Parrot Sequoia和窄波段Mini-MCA6两种多光谱传感器对不同物候期的玉米成像，系统地对比和分析了多光谱传感器的性能、定标方法及其在精准农业应用中的优势和潜力。 （原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924271618302533）

研究结果表明：

（1）在反射率绝对精度方面，窄波段的Mini-MCA6相机在近红外波段具有较高的精度，但其可见光（红绿蓝）波段的反射率精度，取决于采用的定标方法；而对于宽波段的Parrot Sequoia而言，由于采用起飞前（Pre-flight）定标的方法，且配备有光照传感器，因此其反射率精度较为稳定，无论在晴朗无云或多云天气下，Sequoia相机反射率的波动均较小。

（2）在植被指数（VI）产品方面，Parrot Sequoia相机在生成红边植被指数（ReNDVI）产品时具有一定的优势，而Mini-MCA6相机在采用更精确的非线性定标方法后，可以得到精度稍高的NDVI产品。

（3）在精准农业应用中，两种不同类型的多光谱相机均可获得高精度的叶绿素预测结果。但考虑到定标方法的易操作性、使用场景的复杂性，专为农业应用设计的Sequoia多光谱相机具有很强的适用性。

首都师范大学邓磊老师带领的无人机遥感团队专注于无人机高光谱/多光谱数据获取、处理与应用方面的研究，近年来取得了丰富的成果，在《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》、《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》、《遥感学报》、《光谱学与光谱分析》、《中国农业科学》等国内外高水平期刊上发表了诸多相关成果（资料来源：http://cret.cnu.edu.cn/szdw/fjs/79568.htm）。

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