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智慧農(nóng)業(yè)機(jī)載雷達(dá)

智慧農(nóng)業(yè)機(jī)載雷達(dá)
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易科泰
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  激光雷達(dá)系統(tǒng)(LiDAR)能夠獲取地物精細(xì)的三維信息,生成高分辨率的地形數(shù)據(jù)和植被結(jié)構(gòu)參數(shù),為植被生態(tài)研究提供詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。易科泰激光雷達(dá)系統(tǒng)憑借超高的準(zhǔn)確度和掃描頻率,結(jié)合大疆M350可以幫助用戶采集大范圍點(diǎn)云數(shù)據(jù),快速了解植被狀況。

  近日,易科泰激光雷達(dá)系統(tǒng)在重慶農(nóng)科院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所順利交付,易科泰工程師與用戶就激光雷達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn)、使用及數(shù)據(jù)處理與開(kāi)發(fā)進(jìn)行了深入交流,該系統(tǒng)將助力智慧農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究與應(yīng)用工作,為重慶山地農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力的科技支撐。

  激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)演示效果

  1. 演示區(qū)域:

  演示區(qū)面積約是27000m2,海拔約250m,主要種植柑橘樹,路邊上有些高大的喬木。其中深綠色部位A為經(jīng)常澆水的區(qū)域,淺綠色部位B則是未澆過(guò)水的區(qū)域,C為農(nóng)戶種植的柑橘樹,D、E為高大喬木。

圖1 研究區(qū)域RGB圖

  2. 分析結(jié)果

  (1)演示區(qū)高度渲染結(jié)果

  圖2 左圖:DHM數(shù)字模型;右圖:研究區(qū)高度渲染圖

  結(jié)合地面DHM數(shù)字高度模型,可快速獲取不同地上地物的平均高度:

地塊編碼

地物類型

平均高度m@80m

A

澆水柑橘

2.43

B

野生柑橘

1.38

C

農(nóng)戶種植柑橘

2.68

D

喬木1

4.91

E

喬木2

4.40

  (2)點(diǎn)云著色分析結(jié)果

  將采集到的RGB圖像為點(diǎn)云進(jìn)行著色,獲得真彩點(diǎn)云,可以提供更豐富的視覺(jué)信息,幫助用戶有效區(qū)分地物類型,包括草地、裸地、柑橘樹、喬木等。

  圖5 點(diǎn)云著色與局部觀測(cè)圖,左圖:D區(qū)喬木觀測(cè);右側(cè):A區(qū)柑橘樹觀測(cè)

  (3)剖面分析

  利用剖面分析,可以對(duì)比不同植被的生長(zhǎng)高度差異,獲取林木的垂直結(jié)構(gòu)參數(shù),如樹高、樹冠尺寸等。對(duì)于地形復(fù)雜的地區(qū)可以快速、精確地獲取地層的形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息。

圖3 剖面分析測(cè)距

  (4)地上地物提取結(jié)果分析

  通過(guò)將地上樹木等地物與地面區(qū)分開(kāi)(黃色點(diǎn)為地上點(diǎn),灰色點(diǎn)為地面點(diǎn),兩者連接即可獲取地物相對(duì)于地面的各方位距離),有助于測(cè)量地物高度、寬度、計(jì)算體積等。

  圖4 左圖:地上地物提取結(jié)果分析結(jié)果,右圖:測(cè)距結(jié)果

  機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)具有無(wú)損、高精度的特點(diǎn),如再結(jié)合機(jī)載高光譜成像、紅外熱成像等傳感器,能夠獲取高通量、多維度數(shù)據(jù)集,可廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究、大田高通量表型分析、森林植被資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究、水資源監(jiān)測(cè)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、考古研究、航空測(cè)繪等領(lǐng)域。 

  北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司光譜成像與無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)研究中心(西安)長(zhǎng)期致力于光譜成像特別是高光譜成像創(chuàng)新應(yīng)用研發(fā)集成、近地遙感與無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)研發(fā)集成等,在光譜成像技術(shù)、作物生理生態(tài)與表型分析技術(shù)、碳源碳匯監(jiān)測(cè)技術(shù)等領(lǐng)域,提供全面解決方案。

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