基於高光譜遙感監測的作物養分指標檢測

精準農業技術包含信息獲取
、信息管理和決策及變量作業3個部分
，其中如何方便、快速、準確、可ke靠kao地di獲huo取qu作zuo物wu信xin息xi，已yi經jing成cheng為wei實shi施shi精jing準zhun農nong業ye關guan鍵jian的de問wen題ti。養yang分fen生sheng理li指zhi標biao作zuo為wei作zuo物wu內nei部bu指zhi標biao，與yu作zuo物wu生sheng長chang的de狀zhuang態tai以yi及ji產chan量liang密mi切qie相xiang關guan。如ru氮dan
、磷、鉀

、鋅等營養元素與作物生長狀態密切相關，缺少任何一種元素都可能會引起植物的不正常生長
；而氮、葉綠素含量
、冠層參數等指標與作物的產量相關，可以作為作物產量預估指標
；dangzuowushoudaohuanjingxieposhi，qishenglixinxihewaibuxingtaidouhuifashenggaibian，rushoudaobingchonghaiqinranshi
，zuowuhuizuochuyingjifanyingchanshengmeiyijimouxiechanwu。yinci
，zuowudangzhongyixietedingdemeihanliang、氨基酸含量、蛋白含量的變化反映了作物在逆境中的狀況，可以作為作物逆境脅迫響應指標。目前隨著光譜傳感技術和圖像處理分析技術的日益發展,無人機與光譜軟硬件的結合也越發純熟。在農業、林業
、資源
、生態、環境保護等領域都得到了廣泛應用。

作物的光譜特征是環境因子（生物因子和非生物因子）影響的結果。利用光譜和成像技術快速、無損地獲取作物的養分生理信息，間接預估作物的產量以及監測作物長勢與逆境脅迫響應，有助於實現農業精準化、數字化
、信(xin)息(xi)化(hua)以(yi)及(ji)智(zhi)能(neng)化(hua)管(guan)理(li)作(zuo)業(ye)。光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)將(jiang)光(guang)譜(pu)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)和(he)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)
，它(ta)既(ji)能(neng)獲(huo)取(qu)樣(yang)本(ben)的(de)光(guang)譜(pu)信(xin)息(xi)也(ye)能(neng)獲(huo)取(qu)空(kong)間(jian)信(xin)息(xi)，並(bing)且(qie)能(neng)同(tong)時(shi)獲(huo)取(qu)樣(yang)本(ben)的(de)物(wu)理(li)特(te)性(xing)和(he)化(hua)學(xue)特(te)性(xing)。光(guang)譜(pu)圖(tu)像(xiang)通(tong)常(chang)是(shi)三(san)維(wei)（3D）de，youerweidekongjianxinxiheyiweideguangpuxinxizucheng。genjuboduandeduoshao，guangpuchengxiangjishukeyifenweiduoguangpuchengxiangjishuhegaoguangpuchengxiangjishu。tongchanglaishuo，gaoguangpuchengxiangjishuhuoqudetuxiangyoudalianglianxudeboduan（幾十個或幾百個）組成，而多光譜成像技術的圖像由一係列離散的波段（一般少於10個）組成。

高光譜圖像的光譜分辨率更高，能夠更好地獲取樣本的信息，對於監測作物信息精度更高。

養分指標檢測

danheyelvsuleihanliangshizuowuzhongyaodeyangfenzhibiao
，yuzuowuchanliangmiqiexiangguan。jiyuguangpuhechengxiangjishuzuowuyangfenxinxidehuoqugenjushifouzhijieliyongguangpuxinxikefenweijiyuzhijieguangpuxinxizuowuyangfenxinxikuaisuhuoqu（如逐步多元回歸
、偏最小二乘、權重係數、支持向量機等）和(he)基(ji)於(yu)植(zhi)被(bei)指(zhi)數(shu)作(zuo)物(wu)養(yang)分(fen)信(xin)息(xi)快(kuai)速(su)獲(huo)取(qu)。基(ji)於(yu)直(zhi)接(jie)光(guang)譜(pu)信(xin)息(xi)作(zuo)物(wu)養(yang)分(fen)獲(huo)取(qu)即(ji)通(tong)過(guo)原(yuan)始(shi)光(guang)譜(pu)處(chu)理(li)建(jian)模(mo)檢(jian)測(ce)作(zuo)物(wu)養(yang)分(fen)信(xin)息(xi)，而(er)基(ji)於(yu)植(zhi)被(bei)指(zhi)數(shu)的(de)養(yang)分(fen)檢(jian)測(ce)是(shi)通(tong)過(guo)建(jian)立(li)植(zhi)被(bei)指(zhi)數(shu)與(yu)養(yang)分(fen)的(de)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。

圖1  無人機高光譜影像作物葉綠素a分布

圖2 無人機高光譜影像作物氮素分布