Système de fluorescence de chlorophylle induite par la lumière du jour sans pilote

GaiaSky-SP-SIFSystème de fluorescence de chlorophylle induite par la lumière du jour sans pilotePrincipe de base:

La combinaison d'un système de surveillance de la fluorescence de la chlorophylle induite par la lumière du jour et d'un drone à rotor ouvre de nouvelles applications pour la surveillance de l'agriculture de précision. La fluorescence de la chlorophylle contient une richesse d'informations photosynthétiques, en extrayant des informations de fluorescence dans les signaux spectraux réfléchissants capables de caractériser la végétation, les cultures, les feuilles, la canopée des arbres, etc., en combinaison avec les paramètres de fluorescence, les paramètres physiologiques et biochimiques tels que la chlorophylle (déterminés dans les conditions environnementales transitoires du sol), il est possible de déterminer la relation entre les caractéristiques spectrales de fluorescence de la chlorophylle et leurs indicateurs de fluorescence et d'autres paramètres (température de la canopée, irradiance de la surface, mesure de la teneur en chlorophylle), de sorte que la technologie de surveillance de la fluorescence de la chlorophylle embarquée est efficace, opportune, rapide, sensible, non destructive pour détecter l'état physiologique de la végétation des cultures et d'autres conditions et leur relation avec ce la technique idéale de surveillance des relations environnementales peut être largement utilisée pour évaluer l'état de santé de la végétation, etc.

GaiaSky-SP-SIFSystème de fluorescence de chlorophylle induite par la lumière du jour sans piloteConfiguration des indicateurs techniques:

Introduction à la structure du système:

Intégration modulaire, structure standardisée, pas besoin de déboguer, d'ajuster la structure du système, il suffit d'installer sur le drone selon les exigences, de réaliser l'interfonctionnement du système avec le drone, la plate - forme de surveillance au sol via la ligne de transmission de données de diagramme sans fil. Alimentation indépendante du système par drone PTZ. La fibre descendante est fixée avec le module indépendant pour faciliter la commutation de l'objectif d'imagerie, la caméra auxiliaire est intégrée sur le module indépendant pour observer, surveiller la zone d'acquisition. La fonction de correction cosinus ascendante permet la modularité, l'acquisition en temps réel du signal lumineux solaire, son taux de transmission élevé, son effet d'homogénéisation est bon et sa bande d'adaptation est large. Les informations GPS peuvent localiser avec précision les informations de localisation de la zone d'acquisition.

Avantages techniques:

· intégration élevée du système;

· bonne manipulation du système et opération simple;

· surveillance assistée, positionnement précis de la zone d'acquisition;

· acquisition en un clic;

· réflexion, affichage Spectral de fluorescence et sortie;

· croisière à point fixe;

· étalonnage radiatif absolu;

· module de correction cosinus de la lumière solaire en temps réel;

· module GPS;

· objectif d'imagerie 35mm / 50mm et commutation de mode fibre nue;

· structure spéciale de fibre optique, pour terminer rapidement la commutation des signaux ascendants et descendants, pour s'assurer que l'acquisition synchrone est réalisée en amont et en aval;

· drones disponibles, double usage au sol;

· la structure de transfert numérique de graphe HD assure le contrôle du système (manipulation, transfert de données, etc.);

· plusieurs modèles de traitement des données.

Principe de base:

Le matériel du système d'observation automatique de fluorescence de la chlorophylle induite par la lumière du jour (SIF) sans pilote (Colli: 2020202517297) (gaiasky - SIF) comprend un spectromètre à fibre optique, des fibres optiques, des modules de commutation de chemin optique et des interrupteurs, une caméra de surveillance, une unité de commande d'acquisition et un module d'étalonnage. À l'heure actuelle, le spectromètre à fibre optique à haute sensibilité et ses accessoires sont principalement utilisés pour la fluorescence de la chlorophylle de la végétation et l'observation continue et stable à haute fréquence sur le terrain Hyperspectral. Le système permet des observations hyperspectrales / hyperspectrales à haute fréquence du couvert végétal sous une plate - forme aéroportée sans pilote. La fréquence d'observation peut atteindre 10 S / fois, avec un nombre considérable de spectres à la fois. Dans le même temps, le système d'observation à double cosinus à deux canaux en amont et en aval, la gamme de détection des objets terrestres a considérablement augmenté et les produits commercialisés sur le marché.

La fluorescence de chlorophylle induite par la lumière du jour (Sun / Solar - induced Chlorophyll Fluorescence) est un signal Spectral émis par le Centre de photosynthèse de la plante dans des conditions de lumière solaire (650 - 800 nm), avec deux pics de lumière rouge (environ 690 nm) et proche infrarouge (environ 760 nm), qui reflètent directement les changements dynamiques de la photosynthèse réelle de la plante.

● SIF Remote Sensing est une technologie de télédétection de la végétation qui s'est rapidement développée ces dernières années et qui peut combler les lacunes des observations actuelles de télédétection de la végétation, offrant de nouvelles idées et techniques pour le cycle du carbone des écosystèmes terrestres et la surveillance de la végétation, entre autres.

● La télédétection de la végétation, représentée par des indices de végétation basés sur des observations de « degrés de verdure», tels que le NDVI, a grandement facilité la compréhension et la reconnaissance de la biosphère terrestre à l’échelle macroscopique au cours des 30 dernières années, mais elle ne peut détecter la « photosynthèse potentielle» des plantes que par des « degrés de verdure».

● La fluorescence de la chlorophylle a des avantages techniques spéciaux dans la détection physiologique photosynthétique de la végétation et est une méthode de détection directe de la « photosynthèse réelle».

● on peut dire que la télédétection par fluorescence de la chlorophylle végétale a été la frontière de la recherche révolutionnaire dans le domaine de la télédétection de la végétation au cours des 10 dernières années. Avec le développement de la recherche et de la technologie, la télédétection SIF a parcouru un long chemin au cours des 10 dernières années.

Marquage de rayonnement:

L'ensemble du système de chemin optique doit être étalonné par rayonnement pour convertir les valeurs de DN acquises par le spectromètre en irradiance (MW / m2 / nm) ou en unités de luminosité du rayonnement (MW / m2 / nm / SR). L'étalonnage du rayonnement nécessite l'étalonnage séparé de la fibre nue et du chemin optique reliant le correcteur cosinus. L'étalonnage du rayonnement est l'étalonnage de l'intensité de la réponse à chaque pixel d'un spectromètre avec une lampe dont la puissance spectrale de sortie est connue. La radiométrie absolue modifie la forme et la taille de l'ensemble du spectre, corrige la fonction de réponse individuelle de l'instrument (IRF) et convertit le numéro numérique (DN) mesuré par le spectromètre en une grandeur physique. Le coefficient d'étalonnage est calculé par la formule suivante:

Où α est le coefficient d'étalonnage du rayonnement calculé, l est la luminosité ou l'irradiance du rayonnement d'une source lumineuse standard et DC est la valeur du courant d'obscurité mesurée par le spectromètre sans lumière entrante. L'unité du spectre après étalonnage par rayonnement est la puissance de sortie par unité de longueur d'onde par unité de surface, la source lumineuse standard étant généralement exprimée en µw / cm2 / nm, il est préférable de multiplier sa valeur numérique par 10 pour que l'unité soit convertie en MW / m2 / nm, la relation de conversion de luminance radiale étant la même.

L'analyse de mesure par imagerie fluorescente de chlorophylle végétale à grande échelle et à haut débit fournit des solutions appropriées pour l'analyse par télédétection hyperspectrale à double base, terrestre et aérienne. Principalement appliqué dans les domaines suivants:

● photosynthèse végétale et mesure de fluorescence

● cartographie végétale et caractéristiques de la santé de la végétation

● Évaluation des enquêtes sur les ressources forestières

● Évaluation de la croissance des cultures

● surveillance par télédétection hyperspectrale à double base terre - air