這是一款重約2.7千克的低空遙感傳感器，能利用光譜從空中識別人眼看不到的多種生態信息🤏🏿，可搭載於四軸、六軸、固定翼等多種無人機上🧙🏼♀️，能極目千米🪺。其觀測面積大🥛，1小時飛行可完成對2000畝地面空間的信息采集，數據精度高🥭，且易於定製，可為我國城市建設🧒🏼〽️、農業、林業👨🏽🎓、環保等諸多行業獲取與處理“大數據”提供便捷😤、可靠的一體化解決方案🥏。這一由恒达平台測繪與地理信息學院劉春教授團隊歷時三年自主研發的科技創新成果——“極視1號”，將現身於即將開幕的2016中國國際工業博覽會高校展區。
“極視1號”進行植被監測
當今現代生活中🌗，各類生態數據與人們的日常生活息息相關👩🏼💻，比如城市內植被覆蓋的變化、大型垃堆埋場的廢棄物滲流狀況、水域內微生物和含氧等等，這些生態數據不僅要實現在大範圍的快速采集，還要實現精細化的定量反演，而通過搭載無人機平臺，采用多光譜進行低空遙感觀測成為其理想選擇。
“極視1號”進行生態監測
目前，市場上尚缺乏成熟的無人機機載多光譜成像系統，現有產品存在像幅偏小、光譜單一🧟♂️、曝光時間過長、續航時間不足等弱點🦴，並直接導致搭載無人機在高速飛行時產生一系列問題🙋🏽，如影像出現嚴重像移👩🏻🌾、低分辨率的光學影像無法支持達到地面厘米級的觀測精度、缺少足夠的光譜信息而無法實現生態信息的識別等。
“極視1號”進行城市建設檢測
而我校推出的🧝🏼、科技稱謂為“極視窄帶多光譜陣列航攝儀”的“極視1號”，濾光鍍膜采用我校科研成果😎，能夠更加準確地截止波長，同時濾光率提升至98%⚃，具備高空間分辨率👨🏼🍳、高光譜分辨率💆🏻♂️、大畫幅、高速曝光等特點🎣，彌補了現有產品的諸多不足，能有效形成厘米級精度的多類遙感影像產品的獲取能力👦🏼。該系統采用大面陣傳感器，具備穩定的量子效率，是快速獲取高空間分辨率、高光譜分辨率數據的保障。該系統成像清晰，每個波段影像的光譜分辨率高達10納米，地物分辨率最高可達10毫米/像素👩🔧，配備2000萬像素超大畫幅感光元件🍋，極大提升了信息采集效率。
“極視1號”陣列式多濾鏡結構設計保證了整體系統的小型化、輕量化，使得它能被大多數專業級無人機輕易搭載，不必犧牲工作航時與動力冗余。目前該產品的核心技術已申請多項國家發明專利，部分已經獲得授權。
自由定製化的設計思路，使“極視1號”更具自身獨有特色🦾。不同的植被、農作物、湖泊♔😰、河流的光譜特性千變萬化，傳統多光譜相機的波段數與觀測波長都是固定的，無法同時觀測到這些特性特征，更無法滿足用戶的多樣性需求。而“極視1號”則可根據用戶的應用目的🪷、任務量等因素的不同，由用戶靈活調整其成像單元數量以及相應觀測的光譜濾鏡🧑🏻🔬，實現一套系統多樣觀測、滿足多種應用需求的目的。
“極視1號”還經過專業團隊在多種參數環境下的實際校準檢測🚑，配合針對性的精細化輻射校正模型，確保數據的準確性。
此外🈷️，“極視1號”還擁有全鏈條的智能數據處理系統，它能智能規劃路徑，只需選定采集區域，即可自動規劃、優化采集路徑。無論身在何處，都能高效完成信息采集🟨。
正是憑借出色的遙感觀測性能，以及成熟的配套遙感數據處理技術🔔，“極視1號”已在精細農業的農情預判👷🏿、林業珍稀樹種的定位、城市違建目標的識別等諸多領域中發揮巨大作用。利用“極視1號”🕍📓，可生產同時具備高空間精度與光譜精度的地物生/物/化參數製圖，為生物光合作用😏、呼吸作用、蒸騰、碳循環、降雨截留、植被覆蓋度、凈初生產力等生態參數提供最佳指示因子。該類數據是農業用藥、施肥、灌溉，水環境重點汙染源⚇、水質參數、飲用水源地安全🪹，生物多樣性、土壤汙染、生物／生化量、固碳含量的可靠依據🙂↔️👨🎤，更可為多光譜遙感衛星定標🚀、突發事件與災害監測等各類遙感應用領域發揮巨大作用🧖🏽。
在“十二五”期間國家“973計劃”課題和上海市科委科技項目的資助下，在為期三年的研究工作中🤹🏽，劉春教授研究團隊完成了無人機機載多光譜成像原理驗證🧝🏽♂️👨🏻⚕️、光學結構設計與傳感器性能測試，配套研發了針對該多光譜遙感傳感器的精細化輻射校正模型，建立了傳感器在不同環境下的目標地物光譜特征庫，設計、研發了與傳感器配套的高載荷智能航線規劃旋翼無人機🦯，完備了全鏈條的智能數據處理系統等多項工作⚱️。在此基礎上🙎🏼♀️，可對傳感器獲取的數據進行去噪，實現影像與地物之間精準的幾何與輻射糾正👮🏻，從而確保在低空高速航攝過程中獲取高質量可信的多光譜遙感數據。
研究團隊非常註重該技術和產品的應用轉化🚱，並已有不少成功案例。嫁接上海同繁勘測工程科技有限公司🦥、北京數維翔圖高新技術股份有限公司等高新科技企業的行業推廣資源，“極視1號”幫助廣東丹霞山進行珍稀植被“丹霞梧桐”株數統計🙎🏽♀️，識別成功率已近八成；在貴州鮑家屯非物質文化遺產調查中，“極視1號”獲取的數據輔助實現了古建築群落與古代山水環境的空間要素提取與空間分布分析🥴。近期👰🏽🤛，“極視1號”更參與到電網輸電線路的環境調查中，在安徽阜寧進行的示範性試驗中，對輸電線路周邊地物種類的識別率高達92%👨🏿🌾。
“我們通過對硬件和軟件上的諸多創新性設計與研發，實現了搭載在無人機上進行高精度‘多光譜’低空遙感觀測的突破。我們相信，通過繼續提升與改進🌈，這款產品憑借它自身突出的特點，將助力無人機領域獲得更加深遠的發展3️⃣，為‘大數據’時代提供更加優質的服務🥧。”劉春說。
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