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設備與工具南昌工程學院水利與生態工程學院魯向暉教授團隊在《農業機械學報》發表了題為“基于無人機多光譜遙感的矮林芳樟葉片精油產量反演”的研究論文，此研究采用無人機搭載長光禹辰公司自主研發的MS600 Pro多光譜相機，獲取了南方紅壤區芳樟矮林的多光譜圖像，提取光譜指標用于芳樟矮林葉片精油產量反演。
一、研究背景
芳樟（Cinnamomum camphora (Linn.) Presl）是我國南方重要的木本油料植物及觀賞樹木，芳樟精油中的多酚類物質對多種疾病具有治療作用。中國芳樟精油產業在世界農林業經濟發展中具有巨大市場潛力，但芳樟精油產量受生長環境因素的影響較大，芳樟在科學種植與高效生產仍有很大的提升空間。因此，借助新興科技手段，在芳樟收獲前開展產量預測，診斷影響產量的環境因素，進而對田間施肥或灌溉進行科學指導，對芳樟精油產業發展具有重要意義。
二、數據采集
多光譜數據采集使用大疆M300 RTK型無人機，攜帶鏡頭為長光禹辰MS600 Pro多光譜相機，相機配備6個1/3英寸CMOS影像傳感器，120萬像素。
無人機飛行時間為12：00－14：00，飛行時天空晴朗無云，風力較小。起飛前在校準白板的正上方約1m處，采用相機單攝模式拍攝標準白板進行反射率標定。飛行設置航線為Z型，飛行高度為50m，航向和旁向重疊度分別設置為75%，相機鏡頭與地面呈90°，拍照模式為等時間間隔。
三、結果分析
利用相關文獻得到的27種光譜指數，分析植被指數與精油產量的相關性，篩選出相關系數R最大的5個指數，修改型土壤調節植被指數（MSAVI）、優化土壤調節植被指數（OSAVI）、重歸一化植被指數（RDVI）、土壤調整植被指數（SAVI）和非線性植被指數（NLI）。
以篩選出的5組植被指數組合作為自變量，以實測矮林芳樟精油產量作為響應變量，分別采用基于Libsvm工具箱建立的SVM、基于參數優化與訓練的RF、基于Matlab的Neural-Net-work工具箱構建的BPNN構建估算模型。
當輸入參量相同時，基于RF方法構建的矮林芳樟精油產量預測模型的精度顯著高于SVM與BPNN模型，其驗證集R2為0.869，RMSE為5.809 kg/hm2，MRE為5.545%。因此，RF模型可以作為矮林芳樟精油產量反演建模的首選方法。
四、研究總結
多光譜遙感技術涉及多個波長光譜的成像技術，可以用于分析芳樟的生長周期和成熟程度，預測收成時間和估計產量，該技術對于芳樟產業具有重要意義。
附：
[1]論文信息：魯向暉,楊寶城,張海娜等.基于無人機多光譜遙感的矮林芳樟葉片精油產量反演[J].農業機械學報,2023,54(04):191-197+213.
[2]論文全文鏈接：http://www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=20230418&flag=1&journal_id=jcsam
長光禹辰成立于2017年，是一家由中國科學院長春光機所和青島高新區聯合成立的高新技術企業，公司核心團隊來自長春光機所空間光學部，在光譜遙感、光電探測領域具有深厚的理論基礎和豐富的工程經驗，掌握完整的光譜儀器系統設計、先進的嵌入式視覺開發、復雜場景定量遙感智能調光、高精度自動輻射校正、光譜數據半定量反演及應用等核心技術，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ600等系列多光譜相機為代表的無人機載光譜遙感硬件產品線、以Yusense Map/Map Plus為依托的光譜數據預處理及分析軟件和以Yusense Cloud為依托的端云一體化服務平臺，并在農業、林業、生態、環保、警用等領域開展了深入的行業應用。公司專注于無人機航空遙感與光電探測領域，持續推出革新的軟硬件產品，落地更豐富的行業應用場景，致力于用技術和產品推動行業進步。
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