无人机载高光谱成像系统在环境监测中的应用：道路尘土含量测试报告
测试地点介绍
测试地点：
本次测试的地点，选择在杭州市某工地附近，小路与主路交会处，主路与小路均为沥青路如图所示。
高光谱无人机挂载系统采用前沿的高光谱成像技术，充分挖掘和利用不同物质自身特有的光谱信息，
结合高清相机拍摄高清图片，实现对物质定性、定量、定时、定位信息的全面检测，
是一台“图谱合一”的综合性遥感设备。
高光谱无人机挂载系统集成了高光谱相机和高清相机，作业时同步采集多维度数据，并可进行实时
作业监控及远程控制，同时设备内置高性能处理单元可实时对地物进行反射率计算和分析反演，可
广泛应用水环境监测、智慧农业、林业调查、目标识别、军事反伪装等场景满足多样化行业需求。
（效果图）
产品功能描述
光谱分辨率优于2.8nm，可精准分析各类地物光谱特征；
大靶面COMS高光谱相机，最高支持1920个空间通道，1200个光谱通道；
机载控制及采集系统内置1TB SSD硬盘，数据存储无忧；
硬件同步触发高清可见光相机，分辨率达1500w像素，支持高精度正射影像拼接；
内含云台自稳定系统，无人机推扫成像，非悬停扫描，作业效率高；
深度适配无人机平台，仅需一根数据线与无人机进行连接，
可实现整机供电与数据通信等功能；同步获取GPS信息并与高光谱数据逐行对应；
可实现远程智控，操作便捷，避免无效飞行作业；
可实时渲染多波段光谱合成图，可实时监控高光谱采集画面和空间点光谱曲线；
内置NDVI等20多种常用指数计算，支持自定义波段运算及多种光谱处理分析功能；
可反演叶绿素、总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数、悬浮物等水质参数，并实时上传海康云平台。
高光谱无人机挂载系统（实物图）
光谱曲线
图像分析：高光谱能够重建人眼真彩色图像如右图
可以看到上半部分是主干道相对干净，下半部分辅路由于工地大车进出，携带较多灰尘洒落在地面上
光谱分析：分别取主路区域(绿)、辅路区域(红)作光谱平均
从结果分析，主路区域光谱整体较为平整，辅路与之相比整体在500-600nm有变化
数据处理
处理：在区分度大的波段进行归一化处理，得到与尘土相关性较强的灰度图
将灰度图以不同颜色梯度渲染得到结果
可行性：
从结果上看，能将尘土含量较高的区域，准确的识别出来，如主路-辅路入口处、辅路-小路入口处，
明显的轮胎印带来的尘土，识别较为精准
问题点1：
部分区域出现明显错误，如人、建筑、树、影子等，都对最终结果有较大干扰
问题点2：
新地面和旧地面对结果带来影响较为明显
问题点3：
地面材料不同，导致对结果产生影响，如下图，水泥地被误识别
总结
可行性：
利用400-1000nm无人机载高光谱设备，能够部分测出道路不同尘土情况差异，渲染结果符合地面实地观测
实际应用仍需多环境下采集不同数据才能验证
难点：
光谱设备受环境、天气影响极大，不同天气下准确性等需要大量数据验证
目前状态下的高光谱设备使用门槛较高，如要机载实时出结果、车载实时监测等方法降低门槛，需要较大研发投入与时间周期
END
获取更多实验报告或了解高光谱产品，
可电话联系15305811932（微信同号）。
