SpectraPen/PolyPen手持式(shi)光譜儀(yi)—病害無(wu)人機普(pu)查(zha)與(yu)特(te)性(xing)

病害(hai)是(shi)植物(wu)尤其(qi)作(zuo)物(wu)主(zhu)要(yao)的脅迫(po)因素之(zhi)壹。病(bing)害(hai)會(hui)造(zao)成(cheng)農(nong)作物(wu)產(chan)量的嚴(yan)重(zhong)損(sun)失(shi)、加(jia)劇(ju)食品(pin)安(an)全風險(xian)，對(dui)生(sheng)態系統(tong)完(wan)整(zheng)性(xing)和穩(wen)定(ding)性也有(you)顯(xian)著的(de)影響。

現(xian)在，在(zai)農(nong)田(tian)、森林(lin)、草原等病害早期檢測與(yu)普(pu)查(zha)中，壹(yi)個(ge)非常(chang)重(zhong)要(yao)的研究工具(ju)就(jiu)是(shi)搭載(zai)了高(gao)光譜相(xiang)機和紅(hong)外(wai)熱成(cheng)像相機(ji)的無(wu)人機。同時在(zai)地(di)面(mian)上(shang)還要(yao)配合(he)光譜儀(yi)、葉(ye)綠素(su)熒(ying)光/熒光成(cheng)像儀、光合儀等對(dui)無(wu)人機獲取的數據(ju)進行(xing)校正和(he)綜(zong)合分(fen)析(xi)。

木質(zhi)部(bu)難(nan)養菌(jun)(或(huo)葉(ye)緣焦(jiao)枯(ku)病(bing)菌(jun)，Xylella fastidiosa)是(shi)壹種(zhong)在(zai)木(mu)質(zhi)部(bu)生(sheng)長(chang)並且依(yi)靠昆蟲(chong)介體(ti)傳播的(de)植物(wu)病(bing)原細菌(jun)。該菌(jun)的寄(ji)主(zhu)範圍(wei)很廣(guang)，能(neng)侵染(ran)超(chao)過(guo)30個(ge)科(ke)的植物(wu)，包(bao)括單子葉(ye)和雙(shuang)子(zi)葉(ye)植物(wu)。該(gai)病(bing)原菌(jun)可以(yi)引(yin)起重(zhong)要(yao)的農(nong)業經(jing)濟作物(wu)病(bing)害(hai)，如葡(pu)萄(tao)皮(pi)爾斯(si)病(bing)和(he)柑(gan)橘(ju)雜(za)色(se)萎(wei)黃病(bing)等。這種病(bing)菌(jun)早發(fa)生(sheng)在(zai)美(mei)國(guo)，2013年(nian)後(hou)傳播到歐(ou)洲，曾經(jing)造(zao)成(cheng)意(yi)大(da)利(li)南部數百(bai)萬株橄(gan)欖死(si)亡。

歐(ou)盟聯(lian)合(he)研究中(zhong)心的(de)Zarco-Tejada研究團隊與(yu)歐(ou)洲、澳大(da)利(li)亞等大(da)學(xue)和科(ke)研機構(gou)合作(zuo)，在意(yi)大(da)利(li)南部對(dui)這種病(bing)菌(jun)進行(xing)跟蹤調查(zha)和(he)特征分(fen)析(xi)。通(tong)過(guo)無(wu)人機搭載(zai)的(de)高(gao)光譜相(xiang)機和紅(hong)外(wai)熱成(cheng)像相機(ji)分(fen)別從(cong)光譜特(te)性和冠(guan)層溫度兩(liang)方(fang)面(mian)對(dui)橄(gan)欖(lan)進行(xing)檢測，從(cong)中識別病(bing)害(hai)植株並對(dui)其(qi)特(te)性(xing)進行(xing)分(fen)析(xi)。

同時，他們還使用FluorPen手(shou)持式(shi)葉(ye)綠素(su)熒(ying)光儀測量了葉(ye)綠素(su)實(shi)時熒(ying)光來反映(ying)葉(ye)片光合系統(tong)的(de)受(shou)損(sun)情(qing)況。。同時使用PolyPen手(shou)持式(shi)植物(wu)反射(she)光譜測(ce)量儀測(ce)量葉(ye)片的(de)反射(she)光譜並計(ji)算了壹系列植被反射(she)指(zhi)數如光化(hua)學(xue)反射(she)指(zhi)數PRI、歸壹(yi)化(hua)葉(ye)綠素(su)脫鎂(mei)作用(yong)指數NPQI、紅邊(bian)指數VOG2、葉(ye)綠素(su)指(zhi)數CI等。

通(tong)過(guo)FluorPen手持式(shi)葉(ye)綠素(su)熒(ying)光儀和PolyPen手持式(shi)植物(wu)反射(she)光譜測(ce)量儀在(zai)葉(ye)片尺度的(de)驗證(zheng)，證明了通(tong)過(guo)無(wu)人機平臺(tai)進行(xing)的光譜分(fen)析(xi)和熱成(cheng)像分(fen)析(xi)能(neng)夠在景觀(guan)尺度上(shang)快速(su)準確(que)的(de)鑒(jian)定(ding)這種病(bing)害(hai)。研究成(cheng)果已(yi)經(jing)發(fa)表(biao)於《Nature Plants》、《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》等期刊(kan)。

EcoDrone®無(wu)人機遙感系統(tong)是(shi)易科(ke)泰生(sheng)態技術(shu)有限(xian)公司在(zai)自主(zhu)研發(fa)的(de)專業級(ji)UAS無(wu)人機系統(tong)的(de)基(ji)礎上，采(cai)用非(fei)常(chang)先進的(de)光譜成(cheng)像傳感器技術(shu)，研發(fa)集成(cheng)的專(zhuan)註農(nong)、林(lin)、生(sheng)態環境(jing)監測(ce)、地(di)礦勘(kan)查(zha)領域的專(zhuan)業遙(yao)感測量系統(tong)。垂(chui)直起降(jiang)，壹(yi)鍵(jian)返(fan)航(hang)，高(gao)精度GPS定(ding)位(wei)，遙(yao)控器在線圖(tu)傳，地(di)面(mian)站(zhan)在線監測(ce)。模(mo)塊式(shi)設計(ji)、強(qiang)大(da)的(de)可擴展(zhan)性能(neng)和兼容(rong)性，可(ke)同時搭載(zai)2種(zhong)不同的監測(ce)設備(bei)，可(ke)自由(you)更(geng)換(huan)監測(ce)設備(bei)、滿(man)足各(ge)種(zhong)野外(wai)監測(ce)要(yao)求。可選(xuan)配(pei)RGB成(cheng)像、多光譜成(cheng)像、高(gao)光譜成(cheng)像、紅外(wai)熱成(cheng)像、氣體(ti)成(cheng)像、空氣(qi)質(zhi)量(liang)監測(ce)系統(tong)及(ji)3D LiDAR等多種傳感器。

參(can)考(kao)文獻：

1. Zarco-Tejada, P. J., Camino, C., Beck, P. S. A., Calderon, R., Hornero, A., et al. 2018. Previsual symptoms of Xylella fastidiosa infection revealed in spectral plant-trait alterations. Nature Plants, 4(7), 4 ts, 4(7), 432–439

2. Poblete, T., Camino, C., Beck, P. S. A., Hornero, A., et al. 2020. Detection of Xylella fastidiosa in  fastidiosa infection symptoms with airborne multispectr tral and thermal imagery: Assessing bandset redu eduction performance from hyperspectral analysis. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 162, 27–40

北京易科(ke)泰生(sheng)態技術(shu)公司(si)提(ti)供植物(wu)病(bing)害(hai)研究全(quan)面(mian)技(ji)術方案：

lFluorPen手持儀葉(ye)綠素(su)熒(ying)光儀

lFluorCam葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成(cheng)像系統(tong)

lFluorCam多光譜熒(ying)光成(cheng)像系統(tong)

lEcoDrone®無(wu)人機遙感系統(tong)

lThermo-RGB紅外(wai)熱成(cheng)像技術(shu)

lSpectraPen/PolyPen、Specim高(gao)光譜測(ce)量技術(shu)

lPlantScreen植物(wu)高(gao)通(tong)量表(biao)型成(cheng)像分(fen)析(xi)平臺(tai)