Ecodrone®UAS-8机载作物水分胁迫-多光谱成像监测

近日，由西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心设计生产的Ecodrone^®UAS-8作物水分胁迫与多光谱无人机遥感系统，在甘肃农科院张掖试验站顺利交付使用，并完成试验田飞行实验监测作业。该系统一次作业即可同时获得RGB影像、CWSI影像、多光谱影像等DY手高分辨率遥感数据资料，并且可以实时查看作物水分胁迫程度，为大田作物如玉米等干旱胁迫与抗性筛选、小麦生长发育监测、种质资源优化选育、高通量大田作物表型分析、指导节水JZ灌溉等方面提供高效便捷的技术手段。

图1 试验田飞行作业

此次飞行作业，获取了9块实验地的多光谱影像数据、RGB影像数据、CWSI影像数据及冠层-土壤温度影像数据等，其中1、2、3、4、5、6号地块为玉米干旱胁迫地，7号地块为玉米正常地；8-1号地块为大豆干旱胁迫地，8-2和9号地块为大豆正常地。通过对遥感监测数据进行NDVI、NDRE、CWSI等ZT数据提取分析，实现了对样地中农作物胁迫程度、健康状态、病虫害等进行快速评估的效果。

对比彩色DOM和NDRE归一化差异红色边缘指数发现，16号干旱地块NDRE显著低于7号正常地块，反映出基于反射光谱的NDRE指数对植物干旱的表达具有很好的灵敏度，可用于研究植物水分蒸散、健康状态、色素组成等，进一步研究和监测植物生理生态。

图2 试验田地块编号、DOM、NDRE指数

（易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心供图）

通过RGB影像，玉米的干旱胁迫地块16和正常地块7并没有明显差异，但在CWSI图中，干旱胁迫地块CWSI指数值平均为0.31，远远高于正常地块0.02。而大豆的干旱胁迫地块8-1平均值0.31明显高于正常地块8-2和9的平均值0。通过CWSI值也反映出，整体来说干旱胁迫地块16及8-1虽然受一定程度胁迫，但水分胁迫等级相对较低，正常地块7、8-2、9水分充足，基本未反映出胁迫，与实际情况相符。

图3 试验田CWSI和平均CWSI统计

（易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心供图）

通过以上结果，充分反映了基于Ecodrone^®无人机遥感技术的大尺度作物水分胁迫监测技术方案具有很高的精度和可靠性，可为作物/植物干旱胁迫监测预警、农作物表型分析、种质资源研究、抗性筛选、JZ灌溉等领域提供高通量、高精度、数字化解决方案。

易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心还提供如下无人机遥感技术方案：

1) Ecodrone^®UAS-4轻便型无人机遥感系统——荣获中国杨凌农业高新科技成果博览会“后稷奖”

2) Ecodrone^®UAS-8无人机高光谱遥感平台——荣获2020年度“仪器设备十大新锐产品”奖

3) Ecodrone^®-Kestrel高分辨率无人机高光谱遥感系统——全新自主ZL产品，高负载无人机遥感平台，可搭载定制化方案

4) Ecodrone^®一体式高光谱红外热成像无人机遥感系统——高光谱-红外热成像同步监测

5) 轻小型固定翼无人机遥感技术方案——可挂载多光谱相机、红外热成像及RGB相机，ZD起飞重量（MTOW）1350g，续航时间可达75分钟