第五屆中國(guó)濕地遙感大會(huì)于2023年7月27日-29日在煙臺(tái)成功舉行,本屆會(huì)議圍繞“濕地遙感與濕地修復(fù)”主題,與第27個(gè)世界濕地日“修復(fù)濕地 刻不容緩”的主題相呼應(yīng),針對(duì)濕地遙感領(lǐng)域基礎(chǔ)理論、技術(shù)方法、科學(xué)數(shù)據(jù)集等方面的新成果、新進(jìn)展,以及國(guó)家和地方在濕地修復(fù)與保護(hù)等方面工作的新動(dòng)態(tài)和新趨勢(shì)等開展交流與研討。
值此大會(huì)召開之際,作為長(zhǎng)期致力于生態(tài)環(huán)境研究監(jiān)測(cè)領(lǐng)域技術(shù)推廣、研發(fā)與服務(wù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司推出系列無人機(jī)遙感及近地遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)方案,為生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)、環(huán)境變化監(jiān)測(cè)、碳源匯監(jiān)測(cè)、水體遙感監(jiān)測(cè)、濕地植物多樣性及海洋藻類遙感監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供全面解決方案。
1、ENVIS®近地遙感生態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)
ENVIS®近地遙感生態(tài)觀測(cè)系統(tǒng),由軌道式近地遙感平臺(tái)、成像系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)(監(jiān)測(cè)系統(tǒng))組成,將點(diǎn)測(cè)量(Spot measurement)與成像測(cè)量(Space measurement)技術(shù)相結(jié)合,通過多源信息融合及建模反演,可滿足不同場(chǎng)景生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)需求。主要應(yīng)用于原位群落或生態(tài)系統(tǒng)(草原、濕地、農(nóng)業(yè)、林地等不同生態(tài)類型)、蒸滲儀系統(tǒng)生態(tài)結(jié)構(gòu)要素及其生態(tài)過程觀測(cè)。
主要技術(shù)特點(diǎn):
1.懸浮軌道近地遙感平臺(tái)專利技術(shù)(ZL 2020 2 0515701.X)與SpectraScan近地遙感平臺(tái)專利技術(shù)(ZL20212 1478998.8),ENVIS生態(tài)環(huán)境因子監(jiān)測(cè)技術(shù)(ZL 2019 2 2377914.0)
2.標(biāo)配VNIR(400-1000nm)和SWIR(900-1700nm)高光譜成像觀測(cè)、Thermo-RGB成像觀測(cè),選配激光雷達(dá)掃描分析
3.點(diǎn)測(cè)量(Spot measurement)與成像測(cè)量(Space measurement)技術(shù)相結(jié)合,多源信息融合,建模反演,滿足不同場(chǎng)景生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)需求
4.除空氣、土壤生態(tài)因子傳感器監(jiān)測(cè)外,植物點(diǎn)測(cè)量傳感器系統(tǒng)包括光譜監(jiān)測(cè)、冠層溫度監(jiān)測(cè)、葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測(cè)等,還可選配空氣CO2、葉片溫度、植物莖流等傳感器
5.可選配移動(dòng)式點(diǎn)測(cè)量(葉片尺度或冠層尺度)儀器,如手持式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量?jī)x、手持葉夾式高光譜儀(測(cè)量葉片光譜及VIs等)、便攜式光合儀、冠層NDVI/PRI測(cè)量?jī)x等
6.植被指數(shù)監(jiān)測(cè):結(jié)構(gòu)指數(shù)、生理指數(shù)、色素指數(shù)、光合物候指數(shù)等,基于 LUE(光利用效率)的GPP 評(píng)估模型參數(shù)如 NDVI、EVI、NDWI、 MCARI、REP2 等
7.葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測(cè):FLD3 SIF成像分析、 SIF指數(shù)監(jiān)測(cè)、 Fs穩(wěn)態(tài)熒光測(cè)量、LEDIF等
8.Thermo-RGB融合成像分析,進(jìn)一步解析冠層不同光照組分光合作用等狀態(tài),研究分析環(huán)境(光照)、植物冠層結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)力等之間的相互關(guān)系
9.組合命令+位置記憶:可一鍵注冊(cè)、記錄、保存、讀取XYZ位置信息,并自定義Protocols,自動(dòng)移動(dòng)精準(zhǔn)定位,適用于野外長(zhǎng)期固定重復(fù)測(cè)量
10.原位(in-situ)實(shí)時(shí)高時(shí)空分辨率、高通量(野外大型樣方)生態(tài)觀測(cè)
11.可選配OTC-Auto濕地群落光合自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
應(yīng)用案例:混合草地群落物種多樣性研究
2、PhenoPlot® SIF-高光譜成像近地遙感系統(tǒng)
PhenoPlot® SIF-高光譜成像近地遙感系統(tǒng)為輕便型或移動(dòng)式高光譜成像與太陽(yáng)光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上瘢⊿IF)地面遙感系統(tǒng),基于SpectraScan近地遙感平臺(tái)、高光譜成像技術(shù)與夫瑯和費(fèi)線深度法SIF成像技術(shù)(通過FluorVision-SIF軟件進(jìn)行太陽(yáng)光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上穹治觯,可通過SIF及植被結(jié)構(gòu)特征指數(shù)、植被冠層光合生理指數(shù),根據(jù)LUE模型分析GPP(總初級(jí)生產(chǎn)力)。
目前國(guó)內(nèi)普遍采用基于海洋光學(xué)QE-Pro高光譜儀技術(shù)進(jìn)行冠層SIF測(cè)量監(jiān)測(cè),其缺點(diǎn)為只能對(duì)視野范圍內(nèi)進(jìn)行“點(diǎn)測(cè)量”得到一個(gè)平均值,不能監(jiān)測(cè)空間分布差異。由易科泰生態(tài)技術(shù)公司根據(jù)夫瑯和費(fèi)譜線O2-A深度葉綠素?zé)晒馓崛LD3模型,研制生產(chǎn)并客戶定制系列SIF-高光譜成像近地遙感觀測(cè)儀器,可對(duì)視野范圍進(jìn)行高分辨率遙感成像分析,從而得到時(shí)間和空間分布差異。
主要技術(shù)特點(diǎn):
1.輕便型或移動(dòng)式近地遙感平臺(tái),也可客戶定制固定式懸浮雙規(guī)近地遙感平臺(tái)
2.可進(jìn)行(植被反射光)高光譜成像分析
3.可基于夫瑯和費(fèi)線深度法FLD3模型提取葉綠素?zé)晒猓‵760),進(jìn)行SIF成像分析
4.可選配Thermo-RGB融合成像分析,區(qū)分陽(yáng)光照射葉片和陰影葉片的氣孔導(dǎo)度響應(yīng)
5.植被結(jié)構(gòu)指數(shù):可成像分析NDVI、RDVI、OSAVI、EVI、MCARI、MTVI等十幾個(gè)植被結(jié)構(gòu)指數(shù),并據(jù)此成像分析LAI等
6.光合物候觀測(cè)指數(shù):可成像分析PRI570、PRI515、CCI、NIRv,并據(jù)此成像分析GPP
7.FLD3 SIF成像分析、太陽(yáng)光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庵笖?shù)成像分析
8.SIF(太陽(yáng)光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓┏上穹治觯?62nm),結(jié)合LCpro T光合儀、FluorPen手持式葉綠素?zé)晒鈨x等,全面分析植物葉片水平、冠層水平及景觀水平光合作用生理生態(tài)狀況
3、Ecodrone® UAS-4輕便型一體式多光譜-紅外熱成像遙感系統(tǒng)
Ecodrone® UAS-4輕便型一體式多光譜-紅外熱成像遙感系統(tǒng),基于易科泰自主專利UAS-4遙感平臺(tái)技術(shù),兼具輕便型、多功能、一體化、多傳感器特點(diǎn),可為生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、濕地及水資源研究、土地資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)研究提供大范圍、高精度、數(shù)字化的解決方案,如水色水質(zhì)調(diào)查、水體葉綠素含量反演、泥沙含量分析、國(guó)土資源調(diào)查、森林覆蓋及物種研究、生態(tài)環(huán)境要素動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。
主要技術(shù)特點(diǎn):
1.自主專利UAS-4平臺(tái),榮獲第24屆中國(guó)楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會(huì)“后稷獎(jiǎng)”
2.同時(shí)搭載多光譜成像、紅外熱成像及RGB成像,作業(yè)時(shí)間大于20分鐘
3.一次飛行可同步獲取5/10個(gè)光譜波段、紅外熱成像/CWSI成像數(shù)據(jù)、RGB,作業(yè)效率事半功倍
4.厘米級(jí)多光譜地面分辨率,50m高度地面分辨率達(dá)3.4cm,30m高度地面分辨率可達(dá)2cm
5.Thermo-RGB:640×512像素,多點(diǎn)黑體校準(zhǔn),靈敏度50或30mK,測(cè)溫范圍-25℃-150℃/-40℃-550℃,在線實(shí)時(shí)溫度測(cè)量分析,10倍光學(xué)變焦RGB鏡頭,全高清畫質(zhì),磁編碼自穩(wěn)云臺(tái),實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整,可選配
CWSI成像,實(shí)時(shí)測(cè)量作物水分脅迫指數(shù)
6.應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究、病蟲害監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物產(chǎn)量評(píng)估、生物多樣性監(jiān)測(cè)等
應(yīng)用案例:內(nèi)陸及海岸帶濕地水質(zhì)監(jiān)測(cè)
內(nèi)陸及海岸帶水體濕地監(jiān)測(cè)污染物主要有三類,分別為浮游植物(主要是藻類,含葉綠素a)、非色素懸浮物(簡(jiǎn)稱懸浮物,包含有機(jī)碎屑及無機(jī)懸浮顆粒)、有色可溶性有機(jī)物(CDOM,由黃腐酸、腐殖酸組成的溶解性有機(jī)物)。下圖為某市郊區(qū)河谷濕地,該區(qū)域內(nèi)地物豐富,河流、灌叢、裸地交錯(cuò)分布,使用無人機(jī)遙感成像技術(shù)采集該區(qū)域的光譜及影像數(shù)據(jù),從而進(jìn)行水體參數(shù)反演。
4、Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng)
Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達(dá)無人機(jī)遙感系統(tǒng),采用自主設(shè)計(jì)研發(fā)UAS-8專業(yè)遙感無人機(jī)平臺(tái)和國(guó)際先進(jìn)傳感器系統(tǒng),包括VNIR/NIR波段高光譜成像、紅外熱成像、和激光雷達(dá),曾先后榮獲2021年《質(zhì)量與認(rèn)證》“十大新銳產(chǎn)品”及2023深圳國(guó)際生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)創(chuàng)新產(chǎn)品”獎(jiǎng)。
主要技術(shù)特點(diǎn):
1.8旋翼專業(yè)無人機(jī)遙感平臺(tái),負(fù)載最高可達(dá)20kg,續(xù)航時(shí)間大于20分鐘
2.采用芬蘭Specim AFX系列高光譜成像傳感器和法國(guó)YellowScan激光雷達(dá)系統(tǒng)
3.厘米級(jí)地面分辨率,50m高度高光譜成像地面分辨率達(dá)3.5cm,30m高度地面分辨率可達(dá)2cm
4.50m高單樣線飛行作業(yè)可自動(dòng)采集形成寬度36m的樣帶高光譜成像大數(shù)據(jù)
5.高分辨率Thermo-RGB傳感器,空間分辨率640x512像素,IR高分辨率模式可達(dá)1266x1010像素,測(cè)溫靈敏度可達(dá)0.03°C
6.高密度三維點(diǎn)云,精確度2.5cm,最高可達(dá)3次回波,50m飛行高度點(diǎn)云密度700pts/平方米;可選配高精確度LiDAR系統(tǒng),精確度可達(dá)0.5cm、回波達(dá)15次
7.建議選配易科泰匹配提供的手持式葉綠素?zé)晒鈨x、手持葉夾式高光譜儀、便攜式LCpro T光合儀,以測(cè)量穩(wěn)態(tài)葉綠素?zé)晒釬t、植物光譜反射指數(shù)VIs、光合作用及氣孔導(dǎo)度等參數(shù)
8.可選配OTC-Auto自動(dòng)開啟式光合呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng),測(cè)量監(jiān)測(cè)CO2通量及H2O通量,并測(cè)量分析GEP(Gross Ecosystem Productivity)
9.可基于弗朗霍夫譜線FLD模型提取SIF(Solar-Induced-Fluorescence)(易科泰提供技術(shù)方法和分析軟件、參考文獻(xiàn)),無人機(jī)遙感Mapping Photosynthesis
10.同步獲取高光譜數(shù)據(jù)、紅外輻射照片、視頻與激光雷達(dá)數(shù)據(jù),應(yīng)用軟件可進(jìn)行剖面分析、點(diǎn)云測(cè)量等,直接導(dǎo)出高密度三維點(diǎn)云、三維測(cè)量數(shù)據(jù)、地面點(diǎn)云、DSM、DTM、DHM等
應(yīng)用案例:人工水體葉綠素a含量反演
葉綠素a是藻類的重要組成成分之一,其濃度常用于評(píng)估浮游植物的生物量,可作為水體富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)指標(biāo)。易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心技術(shù)人員使用Ecodrone®無人機(jī)高光譜遙感系統(tǒng),對(duì)某人工水渠進(jìn)行高光譜成像,分析其反射光譜,并通過模型反演葉綠素a的濃度,進(jìn)一步分析該水渠富營(yíng)養(yǎng)化程度。