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設(shè)備與工具
隨著光譜遙感的應(yīng)用場景越來越豐富，用戶對光譜遙感的應(yīng)用成果表現(xiàn)出濃厚的興趣。但光譜遙感因“原理抽象”、“成果復(fù)雜”等問題，使一些用戶望而卻步。
Yusense Map Plus提供免費的遙感指數(shù)計算與色彩渲染功能，用戶針對在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、河道監(jiān)管與生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域使用不同的遙感指數(shù)，可以實現(xiàn)植被長勢、植被覆蓋度、水質(zhì)污染等場景的應(yīng)用。
01
植被長勢
植被長勢異常會在表觀出現(xiàn)明顯的光譜特征變化，健康植被在紅邊-近紅外波段呈現(xiàn)高反射特性，通過選擇合適的波段進行組合篩選，即可完成植物生長狀態(tài)的判別。
Map Plus中提供了NDVI、RVI、NDRE等指數(shù)的計算功能，可用于不同場景下的植被長勢評估。我們以農(nóng)田為場景進行行業(yè)應(yīng)用長勢模塊、NDVI與RVI結(jié)果之間的對比。其中，行業(yè)應(yīng)用長勢模塊是用來相對性評估農(nóng)作物長勢的算法模塊，NDVI與RVI都是參考植被植物學(xué)原理構(gòu)建的植被機理模型，可趨勢性評估植物生長狀態(tài)。
由圖1-1~圖1-4中對比觀察可以看出，行業(yè)應(yīng)用長勢模塊可以在剔除非植被區(qū)域的同時對作物長勢也進行相對性評估，用戶可一目了然作物的種植范圍與生長情況；參考長勢模塊的結(jié)果可以看出，NDVI與RVI也都可表示作物的相對生長狀態(tài)，但無論是在長勢分級還是種植范圍顯示方面，都不能直觀展示數(shù)據(jù)成果，也不能作為絕對長勢量化結(jié)果。
實用價值：使用NDVI、RVI等植被指數(shù)，可以相對評估農(nóng)作物、樹木的生長狀態(tài)，指導(dǎo)用戶針對性實施植物種植階段的治理工作。
02
植被覆蓋度
植被覆蓋度評估是以提取植被為主要工作內(nèi)容、劃定統(tǒng)計單元為具體表現(xiàn)形式的行業(yè)應(yīng)用?；谥脖辉诮t外波段的反射特征，利用植被指數(shù)可實現(xiàn)植被區(qū)域的有效提取。
我們以森林為場景進行行業(yè)應(yīng)用植被覆蓋度模塊與NDVI結(jié)果之間的對比。
圖2-1 可見光
圖2-2 行業(yè)應(yīng)用植被覆蓋度模塊
圖2-3 NDVI
植被覆蓋度是通過計算單位面積內(nèi)植被面積占比得到的參數(shù)，由圖2-1~圖2-3中對比觀察可以看出，圖中存在的裸土、電線塔、防塵綠網(wǎng)的區(qū)域都呈現(xiàn)低植被覆蓋特征，使用NDVI同樣可表現(xiàn)出相同特征，但僅使用植被指數(shù)無法直觀體現(xiàn)植被范圍，同時也無法量化評估覆蓋度指標(biāo)。
實用價值：使用植被指數(shù)可以直接表示植物的種植范圍，作物種植密度評估、樹木蓋度、牧草豐量等都可通過計算植被指數(shù)獲取，從而進行針對性的補種工作。
03
水質(zhì)監(jiān)測
水質(zhì)監(jiān)測分為水面線提取與水污染評估兩個部分。正常水體與存在污染的水體存在明顯的光譜特征差異，通過選擇合適的波段進行組合篩選，即可完成水體范圍的自動化識別與水污染評估。
我們以河道場景中的水質(zhì)監(jiān)測為任務(wù)目標(biāo)，分別使用行業(yè)應(yīng)用的富營養(yǎng)化監(jiān)測模塊以及黑臭水污染模塊與NDWI指數(shù)結(jié)果進行對比。
由圖3-1~圖3-4對比可看出，圖中河道存在部分漂浮物影響水體識別，使用行業(yè)應(yīng)用水面線提取模塊可避免水中雜物影響的水體識別，使用NDWI雖也可大致評估水體范圍，難以準(zhǔn)確、合理地獲取水體范圍。
此外NDWI在富營養(yǎng)化評估方面也可相對表現(xiàn)出水體富營養(yǎng)化趨勢，但無法量化分級，同時在無水面線劃定水體范圍的前提下，也難以實現(xiàn)針對性的評估。
實用價值：水污染無法直接通過可見光影像識別，NDWI可相對性評估水體富營養(yǎng)化程度，幫助用戶提前了解水質(zhì)富營養(yǎng)化程度，避免水華、藍藻爆發(fā)等水污染情況的發(fā)生。
04
總結(jié)
遙感指數(shù)作為光譜遙感應(yīng)用的第一步，可滿足用戶對于植被與水體的初步分析與數(shù)據(jù)成果展示，便于無遙感專業(yè)背景的用戶使用多光譜數(shù)據(jù)、了解光譜遙感技術(shù)，但需要說明的是，遙感指數(shù)并不可作為絕對的、量化的指標(biāo)用于目標(biāo)物的形性狀研究。
Yusense Map Plus的指數(shù)模塊已開放試用，詳情請聯(lián)系長光禹辰銷售人員。
關(guān)于我們長光禹辰成立于2017年，是一家由中國科學(xué)院長春光機所和青島高新區(qū)聯(lián)合成立的高新技術(shù)企業(yè)，公司核心團隊來自長春光機所，形成了以MS600多光譜相機為代表的無人機載光譜遙感硬件產(chǎn)品線、以Yusense Map/Map Plus為依托的光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析軟件和以Yusense Cloud為依托的端云一體化服務(wù)平臺，并在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)保、警用等領(lǐng)域開展了深入的行業(yè)應(yīng)用。公司專注于無人機航空遙感與光電探測領(lǐng)域，持續(xù)推出革新的軟硬件產(chǎn)品，落地更豐富的行業(yè)應(yīng)用場景，致力于用技術(shù)和產(chǎn)品推動行業(yè)進步。
長光禹辰成立于2017年，是一家由中國科學(xué)院長春光機所和青島高新區(qū)聯(lián)合成立的高新技術(shù)企業(yè)，公司核心團隊來自長春光機所空間光學(xué)部，在光譜遙感、光電探測領(lǐng)域具有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗，掌握完整的光譜儀器系統(tǒng)設(shè)計、先進的嵌入式視覺開發(fā)、復(fù)雜場景定量遙感智能調(diào)光、高精度自動輻射校正、光譜數(shù)據(jù)半定量反演及應(yīng)用等核心技術(shù)，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ600等系列多光譜相機為代表的無人機載光譜遙感硬件產(chǎn)品線、以Yusense Map/Map Plus為依托的光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析軟件和以Yusense Cloud為依托的端云一體化服務(wù)平臺，并在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)保、警用等領(lǐng)域開展了深入的行業(yè)應(yīng)用。公司專注于無人機航空遙感與光電探測領(lǐng)域，持續(xù)推出革新的軟硬件產(chǎn)品，落地更豐富的行業(yè)應(yīng)用場景，致力于用技術(shù)和產(chǎn)品推動行業(yè)進步。
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