摘要:植物光谱用于植物病害监测已有30余年历史，是目前国际主流的植物病害在线和离线检测手段。本文概述了植物光谱技术与无人机遥感技术在国内外的发展，展望了林木航拍光谱分析技术的的前景，并设计了一套林木航拍光谱采集与分析的试验方案。通过同时采集不同健康状况的林木航拍光谱，经预处理后生成一定波长范围内的反射率曲线。随后选取三个特定的典型波长，建立该波长下反射率与染病程度的单变量线性回归模型。
关键词：林木；光谱；航拍。
Status and Development Trend of Forest Aerial Photogrammetry
Abstract:Plant spectrum for plant disease monitoring has been more than 30 years of history, is the current international mainstream of plant disease online and off-line detection means. This paper summarizes the development of plant spectrum technology and UAV remote sensing technology at home and abroad, looks forward to the prospect of spectrum analysis technology of forest aerial photography, and designs a set of experimental scheme for spectrum acquisition and analysis of forest aerial photography. Through the simultaneous collection of different health status of the forest aerial spectrum, after pretreatment to generate a certain wavelength range of the reflectivity curve. Then select three specific typical wavelengths, the establishment of the wavelength under the reflectivity and the degree of disease univariate linear regression model.
Key words: forest; spectral; aerial photography.
1.前言
植物光谱，指的是植物在光线照射下，其由于叶片吸收和反射而形成的一系列具有特定波长和反射强度的光线谱。利用植物光谱监测植被病虫害主要是指利用便携式光谱仪在实验室或野外测量植物冠层及叶片受病虫害危害后的光谱反射率,它可以用于不同危害程度及不同病虫危害的光谱分析,筛选病虫危害后的敏感波段。
图1.1是不同病情指数的杉木冠层原始光谱曲线。从图1.1可以看出，健康杉木冠层的光谱反射率在绿光区域（510～580nm）有一个明显的峰区，这是因为在这一波段叶绿素吸收较少，所以形成了一个叶绿素的绿色强反射峰区，称之为“绿峰”；而在红光区域由于叶绿素的强吸收形成了一个吸收谷，约在680nm附近达到最大，称之为“红谷”。随着病情严重度的增加，杉木冠层光谱发生了明显的变化，主要表现为绿光范围内的“绿峰”和红光范围内的“红谷” 逐渐消失，红光到近红外陡峭的红边被逐渐拉平（这主要是受病害的影响，叶绿素含量相对减少的结果），在近红外区域，健康杉木的光谱反射率明显大于感病杉木的光谱反射率。这种在光谱上的差异使得应用高光谱遥感技术估算病害胁迫下的杉木叶绿色含量成为可能。
图1.1 不同程度炭疽病胁迫下的杉木冠层光谱特征
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