在變暖與水資源枯竭的背景下，作物冠層葉綠素效率、水分有效利用與水分脅迫成為作物表型分析、遺傳育種、灌溉管理等重要的研究課題。易科泰生態(tài)技術公司以自主研發(fā)的EcoDrone無人機遙感技術為基礎，引進成熟的多光譜及紅外熱成像技術，為作物表型及農(nóng)業(yè)研究提供全新的應用方案。

易科泰公司憑借多年在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境領域儀器技術研發(fā)集成及推廣經(jīng)驗，結合多光譜成像及紅外熱成像技術的*優(yōu)勢，將其引入EcoDrone專業(yè)無人機遙感平臺和陸基作物表型測量監(jiān)測平臺，通過選配多光譜、紅外熱成像、高光譜及葉綠素熒光成像技術，并配合土壤水分、空氣溫濕度、莖流等監(jiān)測網(wǎng)絡，組成完整的陸空雙基作物數(shù)字化系統(tǒng)，從而使農(nóng)業(yè)研究手段由事后分析評價階段轉為事中控制及事先預防階段，為野外大田作物表型研究、水分脅迫監(jiān)測、產(chǎn)量預估、農(nóng)業(yè)及指導灌溉等方面，提供方便、快速、一體化的解決方案。

一 EcoDrone專業(yè)無人機遙感平臺

1.1 UAS-4輕便型無人機

主要特點：

自主研發(fā)4旋翼便攜型專業(yè)無人機平臺（zhuanli號ZL 2016 2 1103365.8），榮獲第24屆中國楊凌農(nóng)業(yè)高新科技博覽會“后稷獎”
空機懸停時間達高60分鐘，有效作業(yè)時間可達50分鐘以上
具備信號干擾保護，故障保護，低電壓自動保護，一鍵自動返航降落功能
標配高清RGB鏡頭實時圖像回傳，飛行現(xiàn)場盡收眼底。
模塊式設計、強大的可擴展性能和兼容性，可自由隨時隨地更換監(jiān)測設備、滿足各種野外監(jiān)測要求，可同時搭載2種不同的監(jiān)測設備如高清RGB相機、紅外熱成像和多光譜相機等
可選配RGB鏡頭、多光譜鏡頭、NDVI鏡頭、紅外熱成像鏡頭、空氣質(zhì)量監(jiān)測模塊等
專家支持，包括無人機專家、光譜遙感專家、生態(tài)環(huán)境專家等
專業(yè)無人機遙感技術支持、培訓

主要技術指標：

裸機重量1850g，標配起飛重量4600g（包括電池、云臺、鏡頭），大起飛重量8000g
外形尺寸：916mm x 916mm x 220mm（螺旋槳及支架等展開），對稱軸距650mm
抗風能力：5級（8m/s 、28.8km/h)
抗雨能力：在小雨天氣可執(zhí)行作業(yè)任務，但是不推薦雨天作業(yè)
高精度GPS模塊，支持GPS／北斗雙模
具備航點導航、定點、懸停、定高、航線、區(qū)域覆蓋、環(huán)繞及跟隨（follow-me模式，需地面站支持）等飛行模式，具備“黑匣子”功能模塊等
遙控器：工作頻率840MHz，通道數(shù)10，發(fā)射功率（EIRP）FCC 100 dBm，控制距離5km（無干擾環(huán)境下可達15km）
在線圖傳（FPV接收）：工作頻段5.8G，支持DVR黑匣子功能，大距離5km
地面站軟件（筆記本電腦用戶自備）：一站式智能軟件系統(tǒng)，具備飛行監(jiān)控、參數(shù)設置、語音報讀功能，內(nèi)嵌地形地貌數(shù)據(jù)，全自動規(guī)劃航線，支持一鍵返航

1.2 UAS-8 多光譜與紅外熱成像無人機遙感平臺

主要特點：

自主研發(fā)8旋翼多功能無人機平臺，適應高海拔、低氣壓等復雜嚴苛環(huán)境，海拔5000m以上高原地區(qū)可安全作業(yè)。
強大的可擴展性能和兼容性，多可同時搭載3種不同傳感器，實現(xiàn)一機多能。
一次飛行可同時搭載10通道雙機多光譜成像系統(tǒng)、雙光紅外熱成像及RGB相機，同步獲取10通道多光譜數(shù)據(jù)、紅外熱成像數(shù)據(jù)、RGB彩色影像，真正做到事半功倍。
可選配RGB鏡頭、多光譜鏡頭、高光譜鏡頭、3D LiDAR傳感器、NDVI專業(yè)鏡頭、紅外熱成像鏡頭、空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)等。
采用開源框架，集成自主雙機熱備份飛控，多重保護確保飛行安全。
專家支持，包括無人機專家、遙感專家、生態(tài)環(huán)境專家等。

主要技術指標：

大起飛重量16Kg，有效載荷6Kg。
大懸停時間： 50min（無負載），40min（負載1.5kg）。
抗風性能：5級風可安全飛行（10m/s）、瞬間可承受6級風(13m/s)。
抗雨能力：小雨天氣可執(zhí)行作業(yè)任務，但是不推薦雨天作業(yè)。
標配高清RGB鏡頭實時圖像回傳，飛行現(xiàn)場盡收眼底。
遙控器工作頻率：840MHz，大通信距離（無干擾、無阻擋）：≥15km
等效全向輻射功率（EIRP）：10dBm@900M、13dBm@5.8G、20dBm@2.4G
視頻輸出接口：HDMI，SDI，USB
協(xié)同功能：支持多機互聯(lián)
地面站軟件（筆記本電腦用戶自備）：一站式智能軟件系統(tǒng)，具備飛行監(jiān)控、參數(shù)設置、語音報讀功能，內(nèi)嵌地形地貌數(shù)據(jù)，全自動規(guī)劃航線，支持一鍵返航

二 光譜成像傳感器技術

2.1 RedEdge-MX多光譜成像相機

RedEdge-MX相機，集入射光傳感器（DLS）與GPS于一體，全身鋁合金打造，是一款美觀大氣、堅固耐用并久經(jīng)考驗的專業(yè)無人機載多光譜傳感器。，可無縫集成于EcoDrone UAS-4/8平臺，組成即時可用的科研級無人機多光譜遙感系統(tǒng)，是市場上靈活、實用的解決方案之一。

主要特點：

l 一次飛行可同步獲取5個窄帶光譜波段。

l 高影像分辨率：120m飛行高度時分辨率可達8cm。

l SD卡存儲全部帶有地理位置標簽的影像。

l 直觀的網(wǎng)絡設置界面，可通過Wi-Fi設置，獨立工作。

l 全新鋁制機身，更耐用，更耐高溫。

l 用于、可重復測量的經(jīng)輻射計量校準的光譜成像儀。

l *訪問原始數(shù)據(jù)，可以使用多種處理分析平臺生成輸出。

應用領域：

l 作物表型及農(nóng)業(yè)

l 作物長勢和農(nóng)情監(jiān)測

l 農(nóng)業(yè)災害脅迫監(jiān)測評估

l 生態(tài)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測

l 水資源規(guī)劃管理

l 土壤侵蝕監(jiān)測評估

l 地理信息系統(tǒng)

2.2 10通道多光譜成像系統(tǒng)

10通道多光譜成像系統(tǒng)，是在RedEdge-MX基礎上，新增RedEdge-MX Blue相機，組成同步10通道多光譜成像解決方案，用于別遙感和農(nóng)業(yè)研究。本系統(tǒng)以新的RedEdge-MX Blue為特色，在原有5個標準波段基礎上，加上一組新的濾波器，使更多、更詳細的分析成為可能，如淺水環(huán)境監(jiān)測和葉綠素效率及植物紅邊坡度的詳細分析。

主要特點：

l 一次飛行同步獲取10通道多光譜影像，飛行作業(yè)事半功倍

l 同一無人機即可同時搭載RedEdge-MX和RedEdge-MX Blue，無需更換無人機平臺

l 結合下行光傳感器和GPS進行流線型集成，確保的環(huán)境光校準

l 雙機共用一套DLS和GPS，節(jié)省成本和重量的同時，確保雙機同時、同步、同光線

l 可與EcoDrone UAS-4/8無人機平臺組成即飛即用（Ready-to-fly）系統(tǒng)

l 配備固定支架和快速安裝連接器，可兼容DJI等無人機平臺

l 利用新增的海岸藍色波段監(jiān)測淺水環(huán)境（氣溶膠、浮質(zhì)等）

l 利用新增的紅、綠及兩個紅邊波段詳細分析葉綠素效率或紅邊坡度

l 兩相機波段可任意互換使用，允許用戶創(chuàng)建多種新的指數(shù)模型及詳細分析

技術參數(shù)：

應用領域：

l 作物表型及農(nóng)業(yè)

l 作物長勢和農(nóng)情監(jiān)測

l 農(nóng)業(yè)災害脅迫監(jiān)測

l 生態(tài)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測

l 淺水環(huán)境監(jiān)測

l 植物葉綠素效率評估

2.3 WIRIS ProSc高精度紅外熱成像系統(tǒng)

——擁有超高的溫度靈敏度和精度、的服務和軟件分析技術支持

WIRIS ProSc是一款先進的熱成像相機，適用于農(nóng)業(yè)、作物表型研究、森林管理、景觀生態(tài)、環(huán)境及氣候變化研究、建筑結構研究（大壩、煙囪、橋梁）、地質(zhì)、考古等復雜嚴苛、具挑戰(zhàn)性的應用領域。

主要特點：

Ø 具備超紅外分辨率功能：可達1280×1024像素

Ø RGB鏡頭具備全高清畫質(zhì)(1920×1080像素)分辨率，并提供了的光學變焦功能，可達10倍變焦，遠距離成像清晰可辯。

Ø 超大的256GB SSD數(shù)據(jù)存儲

Ø 提供可用于開發(fā)自定義應用程序的SDK工具包

Ø 超高的熱靈敏度（＜30mk）

Ø 真正的低溫漂移（即使長航時作業(yè)）

Ø 具有*均勻性的熱圖

Ø 特殊氣候室中校準，無論在測量不同溫度，還是在不同工作溫度下的測量，均達到了的精度：±2°C或±2%。

2.4 WIRIS Agro作物水分脅迫成像測量系統(tǒng)

——實時CWSI測量及生物量覆蓋評估，空陸雙基兩用的農(nóng)業(yè)研究利器

主要特點：

l 水狀況監(jiān)測-監(jiān)測水分脅迫：

作物在生長季節(jié)的缺水狀況。無論作物是否灌溉。特殊彩色地圖“Crop”和“CropStep”可用。實時可視化顯示大田及作物自身水分分布狀況。

l 灌溉管理：

灌溉系統(tǒng)優(yōu)化既包括確定合適的土壤傳感器位置，也包括結構優(yōu)化。特殊彩色地圖“Water”和“WaterStep”可用。實時可視化顯示需要灌溉或無需灌溉的大田作物分布狀況。

l 表型研究：

不同的植物品種對可用水量敏感程度。Agro相機將幫助您確定與其他物種的植物相比，特定物種的植物處于水脅迫的頻率。

l 專業(yè)分析軟件-CWSI Analyzer：

CWSI Analyzer是一款用于處理CWSI圖像的桌面軟件。它允許設置正確計算CWSI所需的參數(shù)，包括表格和附加測量。該軟件的優(yōu)勢是預定義的常見作物，能夠同時處理數(shù)數(shù)百幅圖像。

l 指數(shù)量化分析：

實時獲取CWSI及計算生成生物量覆蓋指數(shù)，

l 堅固、優(yōu)美的結構設計：

輕質(zhì)鋁合金外殼防護，為適應工業(yè)、野外環(huán)境使用，避免相機損壞的潛在風險。

應用領域：

l 農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)

l 植物干旱脅迫分析

l 土壤水分監(jiān)測保墑

l 植物表型研究

l 作物產(chǎn)量預估

l 農(nóng)業(yè)灌溉管理

l 森林資源管理

l 海洋科學研究

附：EcoDrone無人機遙感技術應用案例集錦