空间遥感

随着农业遥感的兴起，利用冠层光谱信息可以很好的监测和诊断作物的叶片叶绿素含量。面对长期定位试验条件下差异化土壤肥力的田块，如何充分利用无人机高光谱遥感信息，构建具有较强空间适用性的冬小麦叶片叶绿素含量遥感估算模型，是精准农业的研究热点之一。

无人机遥感技术，以其快速响应和高效覆盖，为湖泊及水域水华分布提供了前所未有的实时监测能力。通过分析特定波长的光谱反射率信号来识别水体中藻类的种类和丰度等信息，从而对水华现象进行有效监测和预警，还能够同步监测水体透明度、悬浮物、总氮、总磷等多个水生态环境参数。无人机遥感技术不仅能够提供藻类水华的空间分布特征，还能对研究区大型藻类高度和生物量进行评估，有助于精确藻类识别、大型藻类生长状况监测、藻华监测、高度及生物量评估，为水环境管理和保护提供更加有效的工具。易科泰公司设立有光谱成像与无人机遥感技术研究中心，基于自主研发设计Ecodrone®品牌4旋翼轻便型无人机和8旋翼无人机专业遥感平台及云台，搭载高光谱、多光谱、Thermo-RGB以及高精度测深LiDAR等，组成完整的Ready-to-fly一体式无人机系统，具备系统高精度、高分辨率成像、三维点云高密度以及一机多能等特点，为藻类研究与监测提供全面的低空遥感技术解决方案。

利用无人机遥感技术可以快速有效的获取林区或林业景点的俯视图，1：1真实比例展示林区或景区的实时状态，极大的减少了林业工作者的劳动量，便于林区的规划管理。

这次用于农情遥感的EcoDroneTM四旋翼无人机遥感平台，由北京易科泰生态技术公司自主研制生产，配备了高分辨率NDVI遥感镜头和高分辨率彩色镜头，整机作业重量为4kg（包括传感器镜头、云台、电池），与天山羽人植保（喷药）无人机相比，可谓是个“小萝卜头”，但有效作业时间可达40分钟以上，可采集地面可见光及多光谱信息并分析NDVI等植被指数，可谓个头小作用大，这次的遥感作业当天就可以给出植物的植被覆盖度、NDVI等

利用遥感技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射，而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图象中体现出来。如当水体出现富营养化时，浮游植物中的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”，故而这类水体兼有水体和植物的光谱特征，即在可见光波段反射率低，在近红外波段反射率却明显升高。

无人机近地遥感技术是利用无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术等一系列技术，完成遥感数据获取、数据处理、建模和应用分析的应用技术。具有机动、快速、经济等优势，在生态环境监测、森林调查、植被调查、灾害预警和评估、河道巡检等领域有着广泛应用。

易科泰推出无人机遥感森林生态监测技术方案——Ecodrone® 高分辨率高光谱-红外热成像无人机遥感平台：高负载、长续航UAS-8 pro无人机遥感平台，专门设计用于芬兰Specim公司AisaKestrel高光谱成像系列与红外热成像遥感；高分辨率：400-1000nm波段空间分辨率可达2040像素、600-1640nm波段达640像素；00-1000nm波段100m飞行高度地面分辨率可达3.5cm、覆盖面积22公顷；专业无人机遥感技术方案，同步获取高光谱与红外热成像数据，应用软件可直接得出90多个VI（植物光谱反射指数）、F（叶绿素荧光）、标准化冠层温度、CWSI（水分胁迫指数）等；Ecodrone ® UAS-8高光谱无人机遥感平台荣获2020年检验检测认证认可行业年度风云榜“仪器设备十大新锐产品”；应用于森林生态健康状态监测、病虫害监测、生物多样性监测等。

近日，湖州师范学院引进一套Ecodrone® 轻便型10通道多光谱无人机遥感系统，并成功进行了首次飞行作业。该系统是易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心在自主研发生产的轻便型无人机遥感平台基础上，基于倾斜补偿方法及同步触发控制技术，全新推出的一款免云台多光谱遥感监测系统，集成10通道多光谱成像及高分辨率RGB成像，具有机动灵活、操作简单、时空分辨率高、续航时间长等特点，一次作业即可同时获得10通道多光谱影像及高清RGB影像，可为水土资源监测管理、生态环境动态监测、植物/作物生长发育监测、森林植被调查、水体环境监测、叶绿素效率及植物红边坡度分析等领域提供有力数据支持。

易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心基于自主设计生产的专业多旋翼无人机遥感平台，引进国际知名光谱成像传感器技术，包括芬兰Specim高光谱成像、法国YellowScan激光雷达、多光谱成像、红外热成像、RGB成像、激光测距等多种传感器技术，推出系列多传感器无人机遥感系统，为农业、林业、生态观测提供无人机遥感与近地遥感全面解决方案。

本研究以上海市崇明岛内陆水体为研究区，通过无人机高光谱遥感影像对水体颜色变化及疑似污染水体识别进行研究。首先,对无人机搭载的高光谱传感器进行遥感反射率标定。进一步利用河湖水体高光谱遥感反射率根据CIE-XYZ颜色标准和加权调和平均法反演了色相角(Hue angle)、表观波长(apparent visible wavelength,AVW),根据实测数据构建水质参数反演模型。通过设定色相角阈值对研究区水体颜色进行分类。最后综合水体颜色参量和水质参数结果对河湖疑似污染水体进行识别和分析。

易科泰光谱成像与无人机遥感技术（西安）研究中心，引进国际先进的高光谱成像传感器，全新推出EcoDrone® UAS机载高光谱遥感系统，可为多维度精准农业研究、农作物表型分析、生物多样性评估等农业遥感监测领域提供高通量解决方案，并提供SpectrAPP光谱成像技术创新应用项目合作与技术服务。

无人机高光谱成像遥感系统以大疆M350 RTK为载体，集成国际先进的高光谱成像仪、GNSS/IMU和机上处理单元一体化的AFX系列机载高光谱，具备长续航、高通量、高光谱分辨率和高速采集等特点。可快速获取高质量、无畸变的高光谱数据，适用于大范围、多维度的精准农业研究、森林植被资源调查、生态环境监测、地质矿产勘察、环境污染控制与影响评估等低空遥感应用，为低空遥感高光谱探测领域提供不可比拟的可靠的解决方案。

近年来随着城市化进程不断加快，利用传统卫星或航空影像进行遥感监测已经不符合现势性及分辨率的要求。在此背景下，EcoDrone无人机遥感技术应运而生，以其大尺度、全方位、方便快捷、高现势性、高分辨率的特点，广泛应用于城市管理、旅游规划等领域辅助政府部门部署决策。

10月中旬，中国科学院动物研究所与易科泰光谱成像与无人机遥感研究中心等合作，进行了无人机遥感技术应用于保护区管理与野生动物监测研究培训研讨，来自中国科学院动物研究所、河南农业大学、中国科学院空天信息创新研究院以及国有愚公林场的老师、学生及林场管理人员等参加了会议和培训班。易科泰光谱成像与无人机遥感中心工程师做了培训报告并现场进行了Ecodrone® UAS-8 无人机红外热成像遥感飞行作业演示。该系统由中科院动物所购自易科泰生态技术公司，将应用于河南南太行山水林田湖草生态保护修复试点工程——猕猴国家级自然保护区科研监测项目，以及河南省野生动物救护中心野外驯化基地——济源市南山森林公园梅花鹿园的梅花鹿种群及其栖息地生态研究。

Ecodrone® 高光谱-激光雷达无人机遥感技术，基于自主研发专业无人机遥感平台和国际先进遥感成像传感器技术、专业设计云台及挂载板、无人机遥感专业技术服务团队，为我国农业、林业、生态环境观测、海洋地球观测、地质勘测等提供全面无人机遥感解决方案和技术服务。

Ecodrone® UAS-8高光谱无人机遥感平台，是由西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心最新推出的一款应用于大范围、多维度的精准农业研究、森林植被资源调查、生态环境监测、地质矿产勘查、环境污染控制与影响评估等低空遥感应用的一体化、紧凑型、高通量机载高光谱遥感成像系统，荣获“仪器设备十大新锐产品”称号。

城市森林结构的测量是评估城市森林生态功能的前提，如城市热岛缓解、去除空气污染、碳储存、建筑能耗改造和减少雨水径流等。对城市森林结构和功能的有效评估，可以更好的约束其碳汇作用，并加深城市化对生态系统影响的理解。传统上使用的样地抽样方式存在耗时、耗力、环境限制及抽样误差等缺点，且结果无法表征整个城市的森林空间分布。而无人机遥感系统凭借覆盖范围广、采集速度快、重访周期短、省时省力等特点，为城市森林物种分布、叶面积指数（LAI）计算和碳储存预估等工作提供了新的解决方案。Ecodrone® 一体式高光谱-LiDAR无人机遥感系统，结合了自主研发的Ecodrone系列无人机和国际知名高光谱成像技术、机载LiDAR技术，一次飞行可同时获取高光谱、激光雷达及高清RGB数据，可助力森林结构调查、树木表征、生物固碳及碳储存研究等领域。

易科泰光谱成像与无人机遥感技术（西安）研究中心，全新推出EcoDrone® UAS机载高光谱遥感系统，搭载国际先进的Specim高光谱成像传感器，及Thermo-RGB红外热成像等，可为植物病虫害监测预警、多维度精准农业研究、农作物表型分析、生物多样性评估等农业遥感监测领域提供高通量高分辨率（厘米级）解决方案，并可提供SpectrAPP光谱成像技术创新应用项目合作与技术服务。

EcoDrone® 无人机遥感污染排放监测系统由西安易科泰光谱成像与无人机遥感研究中心自主研制生产的EcoDrone® 专业遥感无人机、ENVIS© 空陆双基环境监测模块，集成国际先进的烟雾红外成像传感器组成。

随着无人机技术及光谱传感器技术的日臻成熟和研究的不断深入，无人机遥感在各行业中的应用正迅速推进。就林业行业应用而言，无人机遥感以其机动灵活、使用成本低、操作简单、响应迅速、高时空分辨率等特点，极大避免了传统生产研究活动中交通不便、成本高昂、人力难以企及、重访周期长等缺点，使得林业生产研究由传统的小规模、逐点采样跃升到大尺度、高通量、多维度综合研究。对推动现代智慧林业和精准林业的建设和发展具有重要意义。

本应用案例主要介绍了中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统CAF-LiTCHy（Chinese Academy of Forestry’s LiDAR，Thermal，CCD and Hyperspectral airborne observation system，即芬兰SPECIM AisaFENIX1K机载光学全谱段遥感系统），利用该系统所采集的多源遥感数据即正射影像、冠层高度模型、高光谱影像、热红外影像，分析其在森林火灾监测评价中的潜力，并以四川省西昌市“3.30 森林火灾”作为该系统火后灾情遥感调查和灾情评估应用示例，表明该系统可有效森林火灾的灾情信息、火场及火环境参数，可为预防、预报预警、扑救指挥、灾害评估和生态修复提供支持。

易科泰推出无人机遥感作物表型研究监测技术方案——Ecodrone® UAS-8高分辨率高光谱-红外热成像无人机遥感平台：1.8旋翼专业无人机遥感平台，搭载AFX高光谱成像、机载PC及红外热成像可飞行作业30分钟以上，有效覆盖面积超10公顷2.厘米级地面分辨率，50m高度地面分辨率达3.5cm，30m高度（用于田间高通量作物表型分析）地面分辨率可达2cm3.50m高单样线飞行作业可自动采集形成宽度36m的样带高光谱成像大数据4.科研级Thermo-RGB成像：640× 512像素，多点黑体校准，灵敏度50或30mK，测温范围-25℃-150℃/-40℃-550℃，在线实时温度测量分析，10倍光学变焦RGB镜头，全高清画质，磁编码自稳云台，实时姿态调整，可选配CWSI成像，实时测量作物水分胁迫指数5.专业无人机遥感技术方案，同步获取高光谱与红外热成像数据，应用软件可直接得出90多个VI（植物光谱反射指数）、F（叶绿素荧光）、标准化冠层温度、CWSI（水分胁迫指数）等6.荣获2020年检验检测认证认可行业年度风云榜“仪器设备十大新锐产品”7.应用于精准农业研究、作物表型遥感、病虫害监测、农作物产量评估、生物多样性监测等

EcoDrone无人机遥感系统可以自动规划三维航线，完全自主飞行，自动降落，同时还可以保存航线，供下一次直接调用，实现定点定时的扫描覆盖。如遇任何突发紧急情况，可自主返航。

针对城市道路机动车保有量迅速增加、尾气污染日益凸显、管控压力不断加大的现状，结合城市高排放车辆筛选与整治、黄标车淘汰等工作要求，融合尾气遥感检测、黑烟车电子抓拍、道路环境空气质量实时监测等多种技术手段，与定期环保检验等系统互联互通，为城市移动源污染监管体系的建立和完善，提供实用高效的监测技术保障和充足有效的监测数据支撑。

利用高光谱技术可对水体进行光谱测量和同步采样分析，对获得的数据用光谱分离法进行分析，从中分离出蓝藻和悬浮物的特征波峰，建立波峰高度与同步水质采样得到的叶绿素-a浓度和悬浮物浓度的对应关系，得出其遥感定量反演算法。

日前，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，提出到2027年，我国在工业、农业、建筑、教育、文旅、医疗等领域的设备投资规模较2023年增长25%以上；推动符合条件的高校、职业院校（含技工学校）更新置换先进教学及科研技术设备，提升教学科研水平。易科泰生态技术公司致力于“生态、农业、健康”科学研究与监测/检测技术方案推广、研发与应用服务，能够为国内高校、科研院所及生产应用单位提供光谱成像、近地遥感及无人机遥感成像全面解决方案，助力本次设备更新与升级。

大面积农田作物分类信息快速、准确的获取对农业的良性可持续发展至关重要。这些信息不仅能够应用于监测作物种植面积、估测作物长势与产量、监测农业灾害和生态环境信息，更有利于政府了解农作物种植信息，辅助政府部门决策，调整农业产业结构，确保国家粮食安全。基于无人机遥感技术的农田信息监测是地块面积量算、作物种类识别、长势分析等工作的重要数据来源。无人机遥感具有自动化、智能化、低成本、低损耗、可重复使用且风险小等诸多优势，其高时效、高分辨率的优点也是传统卫星遥感所无法比拟的。

易科泰推出轻便型、一体化、多传感器无人机遥感作物表型研究监测技术方案——Ecodrone® UAS-4轻便型一体式多光谱-红外热成像遥感系统：1.自主专利UAS-4平台，荣获第24届中国杨凌农业高新科技成果博览会“后稷奖”2.同时搭载多光谱成像、红外热成像及RGB成像，作业时间大于20分钟3.一次飞行可同步获取5/10个光谱波段、热成像数据及RGB，作业效率事半功倍4.厘米级地面分辨率，50m高度地面分辨率达3.4cm ，30m高度（用于田间高通量作物表型分析）地面分辨率可达2cm5.科研级Thermo-RGB成像：640× 512像素，多点黑体校准，灵敏度50或30mK，测温范围-25℃-150℃/-40℃-550℃，在线实时温度测量分析，10倍光学变焦RGB镜头，全高清画质，磁编码自稳云台，实时姿态调整，可选配CWSI成像，实时测量作物水分胁迫指数6.专业无人机遥感技术方案，同步获取5/10通道多光谱与红外热成像数据，应用软件可直接得出多个VI（植物光谱反射指数）、标准化冠层温度、CWSI（水分胁迫指数）等7.应用于精准农业研究、作物表型遥感、病虫害监测、农作物产量评估、生物多样性监测、生态环境调查监测等

由中国海洋大学和西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心技术团队在国际著名植物学期刊Plant Methods上合作发表文章Biomass estimation of cultivated red algae Pyropia using unmanned aerial platform based multispectral imaging。该研究首次将无人机遥感技术引入海水养殖监测领域，通过Ecodrone® UAS-8高通量无人机遥感成像监测和实地采样，在历经两年实验及研究分析基础上，通过回归分析，建立了一套可靠的紫菜生物量快速评估方法。该方法有效弥补了传统劳动密集型方法耗时耗力、损坏性评估的缺陷，为大型藻类的培育管理、遗传育种、表型学研究及海洋牧场监测管理提供高效、可靠的解决方案。

Ecodrone® UAS-8系列一体式高光谱红外热成像无人机遥感平台，由（西安）易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心研制生产，应用于大范围、多维度智慧农业研究、大田高通量表型分析、森林植被资源监测、生态环境监测等，荣获2021年“仪器设备十大新锐产品”称号。