应用案例
多光谱相机在农业植保与农情遥感中的应用与选型
发布时间:2026-11-05
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大疆无人机400搭载FS-600.png

多光谱相机是无人机遥感里性价比较高的一类载荷。它不追求上百个连续谱段,而是把有限的几个窄波段对准植被响应敏感的区间——红光、红边、近红外,再加上一块高分辨率的可见光画面,必要时补一路热红外。用这套配置,可以在一个架次内完成苗情分级、胁迫定位与处方图生成。本文按农业用户的实际作业需求,说明彩谱科技(CHN Spec)FS 系列多光谱相机的型号参数与选型方法。

一、农业上常用的观测需求

1. 出苗与苗情均匀度

播后早期用高分辨率 RGB 影像做株数统计与缺苗断垄定位;随着冠层闭合,改用近红外与红边波段计算的植被指数描述长势差异。

2. 氮素与叶绿素状况

红边位置与红光吸收随冠层氮含量变化。NDRE(红边归一化指数)在冠层较密时比 NDVI 更稳定,常用于追肥决策。

3. 水分与干旱胁迫

近红外高反射与短波含水吸收相关,热红外通道则给出冠层温度。冠层温度高于气温往往意味着气孔关闭、水分供应不足,是灌溉调度的直观依据。

4. 病害与虫害早期识别

病斑、蛀食与根系胁迫在指数上表现为局部"塌陷"。多光谱可以给出异常区域边界,再用地面核查或高光谱细谱段确认。

5. 施药与施肥的效果评估

变量作业前后各飞一次,用指数变化做效果评价,是种植团队与农服组织常用的复盘方式。

6. 灾害定损与产量预估

按田块建立长势分级图,结合历史数据估算产量区间,为承保、定损与订单收购提供依据。

二、彩谱多光谱相机的型号与参数

FS-500 多光谱相机

4 通道多光谱加 1 个 RGB,多光谱有效像素 1.3Mpx,RGB 11.9Mpx;标配波长中包含 555nm@27nm 等配置;重量不大于 900g;接口与供电为 X-Port;适配大疆 M400 无人机;配套软件 FigSpec UAV-MS 等。用于常规植被监测与长势分级。

FS-600 多光谱相机

6 通道,标配波长 450、555、660、720、750、840nm,支持 18 种波长定制;多光谱像元 1.3Mpx;重量不大于 940g(含云台);X-Port 接口;适配大疆 M400;软件为 FigSpec 系列与 DJI Pilot。双红边(720nm 与 750nm)让它能构建红边位置类指数,适合氮素诊断与病害早期识别。

FS-620 多光谱相机

4 通道多光谱加 1 个 RGB 加 1 通道热红外(LWIR);多光谱 1.3Mpx,RGB 11.9Mpx,LWIR 0.3Mpx;支持 18 种波长组配定制;重量不大于 1000g(含云台);X-Port 接口;适配大疆 M400;配套 FigSpec UAV-MS 等软件。热红外通道用于冠层温度与水分胁迫判断,RGB 高像素可同步产出正射影像。

系列共有的作业特性

多光谱相机为成像式(快照)方案,单次曝光即可获得各通道同步画面,对飞行速度与云台的依赖低于推扫式高光谱;X-Port 接口从平台直接取电与取数据,减少独立供电的负担;波长可定制,便于按作物与研究指标调整通道组合。

三、指标计算与应用链条

辐射校正。 使用反射率标定板在架次前后拍摄,把数字量转换为反射率,指数结果才具备跨期可比性。

指数构建。 NDVI、OSAVI、NDRE 等常用指数由对应波段组合计算;软件端要能自定义指数公式,以适应本地作物与生育期。

分级与处方。 把指数图按阈值分成若干等级,生成变量施肥或变量播种的执行文件,注意与农机定位精度匹配。

时间序列。 同一航线、同一时段多次飞行,比较指数变化,比单次数据更能说明问题。

验证环节。 与地物光谱仪点位测量、叶片采样或土壤数据配合,可以验证遥感结果的可靠性。

四、选型要点

只做起伏与苗情图,选 FS-500 一档。 4 通道加 RGB 覆盖常用指数,重量轻、部署快,作业半径较大。

要做氮素与病害诊断,优先考虑含双红边的 FS-600。 红边两侧的波段差决定了能否计算对氮素更敏感的指标。

关注水分胁迫与灌溉管理,选带热红外的 FS-620。 冠层温度与指数结合,能更早发现供水问题;热红外分辨率较低,用于区域级判断而非单株诊断。

RGB 像素与多光谱像素分别看待。 高像素 RGB 负责正射影像与表型细节,多光谱通道负责定量指标,两者不能互相替代。

核对平台与云台承载。 含云台机型接近千克级,要确认续航、抗风与起降条件;同一平台换载荷时,需重新匹配航线参数。

波长定制前先确认指标来源。 若已有成熟的指数体系或研究规范,按既有波段组合定制更稳;没有明确需求时使用标配波长即可。

五、常见问题

多光谱相机和高光谱相机怎么选?

看要回答什么问题。多光谱通道少、数据量小、处理链条简单,适合常规长势与胁迫分级;高光谱谱段连续,能做成分反演与精细分类,但对定标、速度与算力要求更高。

通道数越多越好吗?

通道要服务于指标。冗余通道会增加数据量与配准难度,却不改善指数质量。常见做法是把红光、红边、近红外配置清楚,再决定是否加宽波段与热红外。

快照式多光谱会有配准误差吗?

不同通道的成像元件位置与视场差异会带来像素级偏移,通常由软件做几何校正与通道对齐;作业时保持平稳飞行、避免剧烈机动有助于结果一致性。

飞行高度怎么定?

高度决定地面分辨率与单架次覆盖面积,也影响冠层结构的可辨识程度。可按目标作物与需辨识的基本单元(如单株、行、斑块)倒推,再核对重叠与续航。

参数以什么为准?

本文参数依据彩谱官网当期产品资料整理。波长组配、软件版本与平台适配会有更新,正式选型请以当期规格书与试飞结果为准。

 


高光谱相机系列

  • FS-500E 600E 620E地面版多光谱相机
    FS-500E 600E 620E地面版多光谱相机
    产品特点19种波长定制|400nm~1000nm波段自主选配双红边标配|创新植被敏感双红边波段,农业遥感更精准(720nm840nm)多通道无延时同步成像|无成像时差多模态一体化融合一次拍摄获取三维数据:多光谱+RGB+长波红外
  • 便携式光伏EL/PL检测仪
    便携式光伏EL/PL检测仪
    彩谱科技 EP-D/EP-N 系列是面向光伏行业打造的最新一代便携式 EL/PL 检测设备,涵盖 EP-D-130/300/500、EP-N-2000/2500/4800 等多款机型,以全场景适配、高效智能的核心优势,全面满足光伏板各类检测需求。
  • 机载光伏EL/PL检测仪
    机载光伏EL/PL检测仪
    彩谱科技 EP-DU/EP-NU 系列机载 EL/PL 检测仪,专为大面积光伏电站无人机巡检场景打造,全面适配大疆 M350/M400 无人机平台,凭借轻量化设计、全模式检测能力与智能便捷操控优势,大幅提升光伏机载检测的效率、精准度与机动灵活性,覆盖不同精度与规模的检测需求。
  • 推扫式热红外高光谱成像仪(LWIR)
    推扫式热红外高光谱成像仪(LWIR)
    FS-1200推扫式热红外高光谱成像仪(7.7–12.5 μm)采用高精度高效率的光栅分光技术,适用于矿物质研究和环境分析,能够准确捕捉目标物体的化学信息,同时可用于工业废气排放的检测、同时具有气体定性,气体浓度定量等功能。既可同时集大范围高清摄影与自动化云台于一体,适用于多种工业气体的检测,具有自动告警,自动溯源等功能,同时又可以搭载有无人机,进行低空扫描巡检等多元化应用。
  • 机载全光谱高光谱相机FS-6B
    机载全光谱高光谱相机FS-6B
    全波段机载高光谱成像系统的光谱范围:400-2500nm,集成VISNIR和SWIR两 套高光谱相机,其中VISNIR(400-1000nm)空间通道达1920,光谱通道达1200,光谱分辨率优于2.5nm,SWIR(900-2500nm)空间通道达640,光谱通道达250,光谱分辨率优于10nm。整套设备采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机结合、消色差镜头、超轻机身材料满足伪装与反伪装军事领域,土壤成分检测,矿石勘测、现代精细农业林业等生态环境监测应用的需求。
  • 高光谱相机(线扫描)FS-1A
    高光谱相机(线扫描)FS-1A
    彩谱高光谱相机(线扫描)FS1A系列,光谱范围 900-2500nm,波长分辨率≤10nm,含≥250个光谱通道、≥640个空间通道,采用MCT探测器与斯特林制冷,帧频 200fps,接口为USB3.0,兼容spe、hdr等数据格式。广泛应用于成分识别、农产品质量分析、无损岩心扫描、文博检测等领域,拥有自主知识产权。
  • 全光谱高光谱成像仪FS-2A
    全光谱高光谱成像仪FS-2A
    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面 阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推 扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头直接集成实现光谱影像的快速采集。
  • 智能机载高光谱机巢系统
    智能机载高光谱机巢系统
    在国家大力推进生态环境监测网数智化转型的战略背景下,生态环境部发布的《国家生态环境监测网络数智化转型方案》明确提出,要以无人运维、智能采样、黑灯实验室、立体遥测为标志,在重点区域率先探索新一代监测网络。彩谱科技积极响应政策号召,凭借深厚的技术积累与敏锐的市场洞察力,重磅推出智能机载高光谱机巢系统,以创新科技赋能生态环境监测,为行业带来全新解决方案。
  • 工业在线高速短波红外高光谱相机
    工业在线高速短波红外高光谱相机
    FS-19系列是彩谱专为工业分选领域推出的在线高速短波红外高光谱相机,其高频率特点满足工业领域对扫描速度的要求,坚固的结构和紧凑的机身也使其安装场景更加灵活。
  • 日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    彩谱科技最新推出的应用于日光诱导叶绿素荧光(SIF)探测的FS-SIF系列高光谱测量系统,包括:线扫描高光谱相机(FS-SIF-1A) ,成像高光谱相机 (FS-SIF-2A)和高光谱无人机系统(FS-SIF-6A)。该产品采用创新性的专利光路和超高灵敏度探测器,具备极高的光谱分辨率(0.3nm)、超高的信噪比(600:1)。
  • FS-500/600/620/900多光谱相机
    FS-500/600/620/900多光谱相机
    FS-500由4通道多光谱和1个RGB组合,RGB有效像素高达830万。FS-600具有6通道多光谱,有效像素可以达到130万像素。FS-620由4通道多光谱、1个RGB和1通道热红外LWIR组合。
  • FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100常规手持式地物光谱仪,波长范围为300~1100 nm,具有性价比高,测量快速、准确,操作简单等特点,适用于植被研究、林业科学、农业调查等各领域应用。FS-9200除了常规手持式地物光谱仪的功能外,波长范围拓宽至300~1700nm,电池续航时间更久,还可以用于水体研究、气候变化研究和生态系统中,用于监测水体的质量和变化,以及研究气候变化对生态系统的影响。FS-9300地物波谱仪波长范围为300~2500nm,可搭配瞄准式手枪、接触式手柄等配件使用,拥有更多功能,适用于更多场景。
  • VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR(400-1700nm)高光谱分析系统单传感器光路实现(400-1700nm)高光谱探测;光谱分辨率小于18nm ;空间分辨率640;
  • 无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    FS60-UCR系列无人机高光谱激光雷达测量系统是一款多功能无人机检测设备,集激光雷达和高光谱成像为一体,获得激光雷达和高光谱图像数据。
  • 便携式高光谱相机FSIQ系列
    便携式高光谱相机FSIQ系列
    FigSpec®FSIQ系列便携式高光谱相机是一款内推扫高光谱相机,波长范围400-1700nm,光谱分辨率(FWHM)可达2.5nm,空间分辨率高达1920*1920,光谱通道数量高达1200,通过5寸触摸屏显示和操作,分辨率1280*720主要功能工作模式:高精度成像测量模式、PC操控模式、线扫描模式用户调整:用户可以对曝光时间,合并方式,ROI区域进行

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