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物候在线自动观测系统

华益瑞科技 36

前言:

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一、系统介绍

近年来,新技术为传统物候观测带来活力,出现了采用自动拍照和数据网络传输的新观测技术。就观测手段而言,近年的物候观测中,人们往往将地理信息科学对地遥感观测的新成果与地面观测结合起来开展工作。遥感数据是对地面观测的有益补充,二者结合使用可以实现地理事物的空间尺度转化。

运用数码重复拍摄手段观测物候,既节约了人力资源,又便于对物候现象采用统一的观测标准和数据管理模式进行处理。物候观测与有关自动气象记录仪的观测数据结合起来进行研究,还可以补充传统物候学研究中气象台站数据精度低、距离远等问题,有利于更精准地把握气候变化对生物物候影响的各个方面。

系统组成

物候在线自动观测系统是由高像素相机、大容量数据采集器、多光谱成像仪为核心部件组成的系统。系统采用达到500万像素的网络相机来获取高质量图像数据,相机可选配支持白平衡Netcam相机或带有自动变焦功能CCFC相机。

多光谱成像仪采用MicaSenseRedEdge-M多光谱相机,其像素能够达到320万像素,重量只有90克,整套系统采用高强度的野外专业支架进行相机的安装,保证系统的稳固。

Netcam野外数码相机

StarDot生产的 NetCam XL 系列网络相机,拥有很高的分辨率和速度,可以在不同的温度条件下 使用。可以使用自动调焦或者机械调焦,可以很好的拍摄运动物体,可以添加到气象站中,拍摄目前的天气现象。

特点

ž 高清晰度移动录像

ž 自动、机械变焦

ž 最高可达 225 帧每秒的测量速度

ž 图像质量高(2548*1536)

ž 可以使用任何网络浏览器查看,不需要任何插件

ž 可与专用软件和第三方 NVR 软件联合使用

CCFC野外观测相机

由Campbell公司生产的CCFC 野外数码相机是一款高品质、高分辨率的相机,带有自动变焦功能,同时提供扩展的云台功能,在任何光照条件下, 都可以广角捕获高品质图片和录像。专为远距离的野外应用而设计。

特点

ž 18倍光学变焦镜头自动变焦

ž 全新设计、使用简便的网页界面

ž 可选的云台,云台可设置多达 15 个位置

ž 红外LED用于夜间拍照(所有光照条件下都可捕获图像)

ž 16GB野外级别内存,可有效避免数据丢失

ž 3类阳极氧化处理摄像机外壳,可应用于腐蚀环境

PhotoNet-物候相机

PhotoNet-物候相机具有精准的多光谱成像技术,既能够获取真彩色高清观测图像,也可以拍摄多光谱图像,同时支持远程实时查看视频功能。通过观测植被时间序列上多光谱图像,提取植被物候关键参数,适合用在对植被物候长时间序列自动观测的应用中。

PhotoNet具有多种观测模式,用户可以根据植被生长条件以及观测目的,调整设备工作模式,能够获取多种植被参数。PhotoNet具有静态图像与视频工作模式,可以使物候相机同时具有远程视频监控。系统还配备与资源卫星波段一致的红光与近红外传感器,可以用在农业长势监测,遥感产品验证。

PhotoNet-物候相机分类包括覆盖度物候相机、近红外物候相机、植被指数NDVI相机、变焦版物候相机等四类,以满足用户的不同需求。

MicaSenseRedEdge-M 多光谱成像系统

概 述:MicaSenseRedEdge-M 有五个独立的成像器,分别配上特制的滤光片,能让每个成像器接收到精确波长范围的光谱。

MicaSenseRedEdge-M多光谱相机输出的图像中每个像素的输出值表示特定波长光线的反射率。将图像进行拼接,能形成精确的地图,同时具有多层光谱数据。将这些多光谱数据进行数学计算,得到各种植物指数,可以测量植物的各种性能。有些指数用于测量植物叶片中的叶绿素含量,能准确反映植物的氮含量,从而可用于决定如何施肥。有些指数用于估算单位面积土地上的叶面积,有助于确定农田里作物生长和健康状况。将红光和近红外光线的反射率进行组合计算,可得到一个十分常用的指数-归一化植被指数NDVI。

产品性能:

ž 设计紧凑,体积小,可与各种类型的无人机集成

ž 快速捕捉率,能接受更快的飞行速度和更低的飞行高度

ž 全域快门设计,使得每个搭载平台上收集到的结果不失真

ž 能产生排列的植被指数和RGB输出

ž 设计结实,整个机身无松散部件

二、系统软件

物候监测系统采用的软件可自动计算和在线显示多种植被指数,并通过软件监测设备的运行状态。

数据图例:

下图为安装在北京植物园的6-7月份的数据,同一地点但是2个相机的覆盖面积不同

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