農(nóng)業(yè)行業(yè)
在林業(yè)資源管理與生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域，高光譜相機(jī)憑借“圖譜合一”的技術(shù)特性，已成為精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)植被健康、病蟲害分布及生態(tài)變化的核心工具。隨著森林健康評(píng)估從單點(diǎn)采樣向全域分析的范式轉(zhuǎn)變，如何選擇適配復(fù)雜場(chǎng)景的高光譜設(shè)備，成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。本文結(jié)合技術(shù)需求與應(yīng)用實(shí)踐，為森林監(jiān)測(cè)場(chǎng)景提供選型參考。
一、森林健康評(píng)估的核心技術(shù)需求
森林生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性對(duì)高光譜設(shè)備提出三重挑戰(zhàn)：
光譜覆蓋與分辨率：需覆蓋可見光至近紅外波段（400-1700nm），精準(zhǔn)捕捉葉綠素、水分含量等生物化學(xué)指標(biāo)的光譜特征。例如，植被在紅邊波段（680-750nm）的反射率突變是早期病蟲害的重要預(yù)警信號(hào)。
數(shù)據(jù)采集效率：大面積監(jiān)測(cè)要求設(shè)備支持高速成像，如全波段128Hz或ROI區(qū)域3300Hz的幀率，以應(yīng)對(duì)無人機(jī)搭載時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集需求。
系統(tǒng)集成能力：需適配無人機(jī)、地面站等多種平臺(tái)，并兼容ENVI、PCIGeomatica等主流遙感分析軟件，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合。
二、彩譜科技的技術(shù)突破與應(yīng)用實(shí)踐
作為國(guó)內(nèi)高光譜領(lǐng)域的代表性企業(yè)，彩譜科技通過自主研發(fā)構(gòu)建了完整的技術(shù)體系，其產(chǎn)品在森林監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：
光譜精度與硬件創(chuàng)新
彩譜FS系列高光譜相機(jī)覆蓋400-1700nm光譜范圍，可見光/近紅外波段分辨率達(dá)2.5nm，可精準(zhǔn)識(shí)別植被在紅邊波段的細(xì)微變化。其獨(dú)創(chuàng)的同步測(cè)量結(jié)構(gòu)（如步進(jìn)電機(jī)控制撥片切換）可同時(shí)獲取SCI（包含鏡面反射）和SCE（消除鏡面反射）數(shù)據(jù)，量化表面光澤對(duì)測(cè)量的影響，這一技術(shù)曾獲分光測(cè)色儀領(lǐng)域的專利突破。
無人機(jī)載與地面系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用
針對(duì)不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，彩譜提供差異化解決方案：
大范圍普查：FS-60C系列適配大疆M350RTK，支持100m航高下的大范圍掃描。在松材線蟲病監(jiān)測(cè)中，該系統(tǒng)通過分析400-850nm波段的光譜曲線，結(jié)合SG平滑降噪技術(shù)，成功識(shí)別出感病松樹在近紅外波段的異常反射特征。
精細(xì)研究：FS-2X系列（1920×1920像素，128Hz全波段）可用于樹木生理特征的實(shí)驗(yàn)室級(jí)分析，其內(nèi)置的NDVI等10+種植被指數(shù)算法，可實(shí)時(shí)生成植被健康圖譜。
應(yīng)急監(jiān)測(cè)：FS-IQ便攜式相機(jī)支持即開即用，配合GPS模塊實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)，適合野外快速部署與病蟲害初篩。
