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EcoDrone无人机遥感技术 ——基于多光谱成像与红外热成像技术的作物表型、精准农业应用方案
2019/10/14 15:54
阅读：309
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方案摘要：
产品配置单：
RedEdge-MX多光谱相机
型号： RedEdge-MX
产地： 美国
品牌：
¥10万 - 20万
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WIRIS Pro红外热成像相机
型号： WIRIS Pro
产地： 捷克
品牌： Workswell
面议
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EcoDrone UAS-8八旋翼无人机遥感系统
型号： EcoDrone UAS-8
产地： 陕西
品牌：
面议
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方案详情：
在全球变暖与水资源枯竭的背景下，作物冠层叶绿素效率、水分有效利用与水分胁迫成为作物表型分析、遗传育种、灌溉管理等重要的研究课题。易科泰生态技术公司以自主研发的EcoDrone无人机遥感技术为基础，引进国际先进的多光谱及红外热成像技术，为作物表型及精准农业研究提供全新的应用方案。
易科泰公司凭借多年在农业、林业、生态环境领域仪器技术研发集成及推广经验，结合多光谱成像及红外热成像技术的独特优势，率先将其引入EcoDrone专业无人机遥感平台和陆基作物表型测量监测平台，通过选配多光谱、红外热成像、高光谱及叶绿素荧光成像技术，并配合土壤水分、空气温湿度、茎流等监测网络，组成完整的陆空双基作物数字化系统，从而使精准农业研究手段由事后分析评价阶段转为事中控制及事先预防阶段，为野外大田作物表型研究、水分胁迫监测、产量预估、精准农业及指导灌溉等方面，提供方便、快速、一体化的解决方案。
一 EcoDrone专业无人机遥感平台
1.1 UAS-4轻便型无人机
主要特点：
自主研发4旋翼便携型专业无人机平台（专利号ZL 2016 2 1103365.8），荣获第24届中国杨凌农业高新科技成果博览会“后稷奖”
空机悬停时间达高60分钟，有效作业时间可达50分钟以上
具备信号干扰保护，故障保护，低电压自动保护，一键自动返航降落功能
标配高清RGB镜头实时图像回传，飞行现场尽收眼底。
模块式设计、强大的可扩展性能和兼容性，可自由随时随地更换监测设备、满足各种野外监测要求，可同时搭载2种不同的监测设备如高清RGB相机、红外热成像和多光谱相机等
可选配RGB镜头、多光谱镜头、NDVI镜头、红外热成像镜头、空气质量监测模块等
全方位顶尖专家支持，包括无人机专家、光谱遥感专家、生态环境专家等
专业无人机遥感技术支持、培训
主要技术指标：
裸机重量1850g，标配起飞重量4600g（包括电池、云台、镜头），最大起飞重量8000g
外形尺寸：916mm x 916mm x 220mm（螺旋桨及支架等展开），对称轴距650mm
抗风能力：5级（8m/s 、28.8km/h)
抗雨能力：在小雨天气可执行作业任务，但是不推荐雨天作业
高精度GPS模块，支持GPS／北斗双模
具备航点导航、定点、悬停、定高、航线、区域覆盖、环绕及跟随（follow-me模式，需地面站支持）等飞行模式，具备“黑匣子”功能模块等
遥控器：工作频率840MHz，通道数10，发射功率（EIRP）FCC 100 dBm，控制距离5km（无干扰环境下可达15km）
在线图传（FPV接收）：工作频段5.8G，支持DVR黑匣子功能，最大距离5km
地面站软件（笔记本电脑用户自备）：一站式智能软件系统，具备飞行监控、参数设置、语音报读功能，内嵌地形地貌数据，全自动规划航线，支持一键返航
1.2 UAS-8 多光谱与红外热成像无人机遥感平台
主要特点：
自主研发8旋翼多功能无人机平台，适应高海拔、低气压等复杂严苛环境，海拔5000m以上高原地区可安全作业。
强大的可扩展性能和兼容性，最多可同时搭载3种不同传感器，实现一机多能。
一次飞行可同时搭载10通道双机多光谱成像系统、双光红外热成像及RGB相机，同步获取10通道多光谱数据、红外热成像数据、RGB彩色影像，真正做到事半功倍。
可选配RGB镜头、多光谱镜头、高光谱镜头、3D LiDAR传感器、NDVI专业镜头、红外热成像镜头、空气质量监测系统等。
采用开源框架，集成自主双机热备份飞控，多重保护确保飞行安全。
全方位顶尖专家支持，包括无人机专家、遥感专家、生态环境专家等。
主要技术指标：
最大起飞重量16Kg，有效载荷6Kg。
最大悬停时间： 50min（无负载），40min（负载1.5kg）。
抗风性能：5级风可安全飞行（10m/s）、瞬间可承受6级风(13m/s)。
抗雨能力：小雨天气可执行作业任务，但是不推荐雨天作业。
标配高清RGB镜头实时图像回传，飞行现场尽收眼底。
遥控器工作频率：840MHz，最大通信距离（无干扰、无阻挡）：≥15km
等效全向辐射功率（EIRP）：10dBm@900M、13dBm@5.8G、20dBm@2.4G
视频输出接口：HDMI，SDI，USB
协同功能：支持多机互联
地面站软件（笔记本电脑用户自备）：一站式智能软件系统，具备飞行监控、参数设置、语音报读功能，内嵌地形地貌数据，全自动规划航线，支持一键返航
二 光谱成像传感器技术
2.1 RedEdge-MX多光谱成像相机
RedEdge-MX相机，集入射光传感器（DLS）与GPS于一体，全身铝合金打造，是一款美观大气、坚固耐用并久经考验的专业无人机载多光谱传感器。，可无缝集成于EcoDrone UAS-4/8平台，组成即时可用的科研级无人机多光谱遥感系统，是市场上最灵活、最实用的解决方案之一。
主要特点：
l 一次飞行可同步获取5个窄带光谱波段。
l 高影像分辨率：120m飞行高度时分辨率可达8cm。
l SD卡存储全部带有地理位置标签的影像。
l 直观的网络设置界面，可通过Wi-Fi设置，独立工作。
l 全新铝制机身，更耐用，更耐高温。
l 用于精确、可重复测量的经辐射计量校准的光谱成像仪。
l 完全访问原始数据，可以使用多种处理分析平台生成输出。
应用领域：
l 作物表型及精准农业
l 作物长势和农情监测
l 农业灾害胁迫监测评估
l 生态环境调查监测
l 水资源规划管理
l 土壤侵蚀监测评估
l 地理信息系统
2.2 10通道多光谱成像系统
10通道多光谱成像系统，是在RedEdge-MX基础上，新增RedEdge-MX Blue相机，组成同步10通道多光谱成像解决方案，用于高级别遥感和精准农业研究。本系统以新的RedEdge-MX Blue为特色，在原有5个标准波段基础上，加上一组新的滤波器，使更多、更详细的分析成为可能，如浅水环境监测和叶绿素效率及植物红边坡度的详细分析。
主要特点：
l 一次飞行同步获取10通道多光谱影像，飞行作业事半功倍
l 同一无人机即可同时搭载RedEdge-MX和RedEdge-MX Blue，无需更换无人机平台
l 结合下行光传感器和GPS进行流线型集成，确保精确的环境光校准
l 双机共用一套DLS和GPS，节省成本和重量的同时，确保双机同时、同步、同光线
l 可与EcoDrone UAS-4/8无人机平台组成即飞即用（Ready-to-fly）系统
l 配备固定支架和快速安装连接器，可兼容DJI等无人机平台
l 利用新增的海岸蓝色波段监测浅水环境（气溶胶、浮质等）
l 利用新增的红、绿及两个红边波段详细分析叶绿素效率或红边坡度
l 两相机波段可任意互换使用，允许用户创建多种新的指数模型及详细分析
技术参数：
重量 | 508.8g（含两个传感器、双机安装板、DLS2、线缆） |
尺寸 | 8.7cm×12.3cm×7.6cm |
电源 | 4.2-18.8V DC |
光谱波段 | 海岸蓝（444,28）、绿（531,14）、红（650,16）、红边（705,10）、红边（740,18） 蓝（475,32）、绿（560,27）、红（668,14）、红边（717,12）、近红外（842,57） |
RGB输出 | 3.6MP（全局快门，所有波段均对齐） |
分辨率 | 1280×960（单波段1.2MP） |
地面采样间隔 | 8cm/像素（120m相对高度） |
拍摄速率 | 1秒/次，全部波段 |
接口 | 串口通讯，10/100/1000以太网，可移除Wi-Fi，外部触发，GPS，SDHC |
视场角 | 47.2° |
触发选项 | 定时模式、重叠模式、外部触发模式、人工触发模式 |
温度 | 0-40℃环境（无气流）；0-50℃环境（气流＞0.5m/s） |
套装内容 | RedEdge-MX传感器、RedEdge-MX Blue传感器、镜头保护盖、反射校准板、DLS及GPS、线缆、安装螺丝、快速转接板、硬质运输箱 |
应用领域：
l 作物表型及精准农业
l 作物长势和农情监测
l 农业灾害胁迫监测
l 生态环境调查监测
l 浅水环境监测
l 植物叶绿素效率评估
2.3 WIRIS ProSc高精度红外热成像系统
——拥有超高的温度灵敏度和精度、优质的服务和软件分析技术支持
WIRIS ProSc是一款先进的热成像相机，适用于精准农业、作物表型研究、森林管理、景观生态、环境及气候变化研究、建筑结构研究（大坝、烟囱、桥梁）、地质、考古等复杂严苛、最具挑战性的应用领域。
主要特点：
Ø 具备超红外分辨率功能：可达1280×1024像素
Ø RGB镜头具备全高清画质(1920×1080像素)分辨率，并提供了无与伦比的光学变焦功能，最高可达10倍变焦，远距离成像清晰可辩。
Ø 独一无二的256GB SSD数据存储
Ø 提供可用于开发自定义应用程序的SDK工具包
Ø 超高的热灵敏度（＜30mk）
Ø 真正的低温漂移（即使长航时作业）
Ø 具有极高均匀性的热图
Ø 特殊气候室中精确校准，无论在测量不同温度，还是在不同工作温度下的测量，均达到了无与伦比的精度：±2°C或±2%。
2.4 WIRIS Agro作物水分胁迫成像测量系统
——实时CWSI测量及生物量覆盖评估，空陆双基两用的精准农业研究利器
主要特点：
l 水状况监测-监测水分胁迫：
作物在生长季节的缺水状况。无论作物是否灌溉。特殊彩色地图“Crop”和“CropStep”可用。实时可视化显示大田及作物自身水分分布状况。
l 灌溉管理：
灌溉系统优化既包括确定合适的土壤传感器位置，也包括结构优化。特殊彩色地图“Water”和“WaterStep”可用。实时可视化显示需要灌溉或无需灌溉的大田作物分布状况。
l 表型研究：
不同的植物品种对可用水量敏感程度。Agro相机将帮助您确定与其他物种的植物相比，特定物种的植物处于水胁迫的频率。
l 专业分析软件-CWSI Analyzer：
CWSI Analyzer是一款用于处理CWSI图像的桌面软件。它允许设置正确计算CWSI所需的参数，包括表格和附加测量。该软件的最大优势是预定义的最常见作物，能够同时处理数数百幅图像。
l 指数量化分析：
实时获取CWSI及计算生成生物量覆盖指数，
l 坚固、优美的结构设计：
轻质铝合金外壳防护，为适应工业、野外环境使用，避免相机损坏的潜在风险。
应用领域：
l 精准农业、智慧农业
l 植物干旱胁迫分析
l 土壤水分监测保墒
l 植物表型研究
l 作物产量预估
l 农业灌溉管理
l 森林资源管理
l 海洋科学研究
附：EcoDrone无人机遥感技术应用案例集锦
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RhizoTron 根系高光谱成像技术应用：根际图像分割及形态分析
植物“隐藏的一半”被可视化和量化是根系研究的关键。为了更好地对植物地下部分进行探索，越来越多的人对根箱栽培法培养的植物根系进行原位成像，因此，如何更精准的对根际图像进行分割，对后续的研究至关重要。 根箱栽培法的成像方式包括RGB成像和高光谱成像，不仅可以对根箱培养的植株幼苗整体根系进行形态分析，高光谱成像还能够进行土壤和根系的化学成像。基于此，北京易科泰有限公司推出了RhizoTron®植物根系高光谱成像系统，不仅能进行高光谱成像，还可进行RGB成像、红外热成像、UV-MCF紫外光激发生物荧光高光谱成像，为根系多角度研究提供非接触、非损伤、数字化、可视化解决方案。
农/林/牧/渔
2024/07/22
易科泰人体能量代谢测量技术助力北京市民健康体重行动
随着超重和肥胖问题日益成为公共卫生的重大挑战，北京市卫健委、市体育局和市总工会于7月11日联合发起了"北京市民健康体重行动" ，旨在鼓励市民采取合理饮食和适量运动的健康生活方式。去年试点项目中75.8%的参与者体重有所下降，平均每人减重1.40公斤，但最新数据显示本市18至79岁居民的超重率高达36.3%，肥胖率为22.1%，凸显了持续开展此类行动的紧迫性和重要性。 人体能量代谢研究是人类生物学研究的最重要议题之一，研究焦点为人类对不同生态环境条件包括生存限制条件与胁迫的响应（适应）、能量的获取与分配（用于维持性消耗和生产性消耗）、及其对人类福祉健康（包括人类生存与繁衍）的意义。 北京易科泰生态技术有限公司与美国Sable等国际知名能量代谢测量技术公司合作，为国内运动生理学、运动医学、运动经济学，围产营养学、营养与代谢研究、军事医学研究提供全面能量代谢研究技术方案和能量代谢实验室方案，这些技术不仅帮助研究者和教练更好地理解运动员的能量消耗和代谢需求，还为运动员的训练和恢复提供了科学依据。
生物产业
2024/07/19
SisuROCK 高光谱成像技术检测土壤有机碳（SOC）和总氮（TN）
土壤有机质，尤其是有机碳和氮，在陆地生态系统中起着重要的作用，通过土壤管理增加土壤固碳可抵消全球化石燃料排碳的5-15%。高光谱成像技术可以将土壤特性测量从点尺度提升至空间尺度，是土壤科学管理、土壤有机质研究的有力工具。 加拿大阿尔伯特大学的研究者Sorenson利用Specim SisuROCK高光谱成像系统，采集三种不同轮作土壤剖面（a连续作物、b连续牧草、c作物和牧草混合农业生态轮作）的VNIR-SWIR高光谱数据，结合元素分析仪获取的各土壤样品有机碳（SOC）和总氮（TN）含量数据，基于小波分析与贝叶斯正则化神经网络建立SOC和TN预测模型。 结果表明，轮作中添加牧草增加了土壤SOC和TN的含量，但这些变化多集中在表层。这一结果具有重要的土地利用与管理意义，为用户提供决策支持，同时证明SisuROCK高光谱成像技术是研究土壤剖面中有机质空间分布的重要工具。 北京易科泰生态技术有限公司长期致力于生态-农业-健康领域仪器的研发、应用与推广，为土壤养分、污染、重金属检测、土壤-植物互作关系研究提供从实验室到野外，从地面到无人机遥感全方位解决方案。
环保
2024/07/10
高光谱成像技术检测鸭梨 α-法尼烯和共轭三烯
近日，河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所果蔬贮运加工研究室程红博士团队，使用高光谱成像技术结合机器学习模型建立了一种无损快速检测方法，成功预测了鸭梨的虎皮病生物标志物α-法尼烯和CTols，并在国际化学光谱学TOP期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy在线发表了题为“Potential of hyperspectral imaging for nondestructive determination of a-farnesene and conjugated trienol content in ‘Yali’ pear”的研究论文。 该论文采用北京易科泰生态技术公司提供的Specim-VNIR高光谱成像果品品质检测系统，借助其高分辨率、高信噪比、高帧频的特点，高效采集了大批量不同实验处理下的400-1000nm鸭梨高光谱数据集，将VIS-NIR高光谱成像技术和机器学习模型相结合，建立了一种基于高光谱成像技术的快速无损预测鸭梨中α-法尼烯和CTols含量的方法，以跟踪鸭梨的健康状态，预防鸭梨虎皮病。该研究结果为鸭梨虎皮病的无损检测提供了技术支撑，也充分体现了高光谱成像技术在果实品质高效、无损检测中的潜力。
农/林/牧/渔
2024/07/09
公司名称： 北京易科泰生态技术有限公司
公司地址： 海淀区高里掌路3号院6号楼1单元101B 联系人： 王老师 邮编： 100095 联系电话： 400-860-5168转1895
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