一种改进的基于无人机平台的自动多角度光谱观测方法

    公开(公告)号:CN115201113A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202110397503.7

    申请日:2021-04-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明涉及一种改进的无人机搭载光谱仪进行自动多角度光谱观测方法,属于遥感数据获取方法的研究领域。利用一套多旋翼无人机、增稳云台和定点成像或非成像光谱仪,首先在飞行前规划航线并计算各个观测角度航点位置,将其导入无人机工作站,并设置每个航点动作,然后按设定航线飞行,并在每个航点自动执行悬停、调整机头和云台角度、采集数据的动作,从而实现自动多角度遥感观测,最后对数据进行处理得到二向反射或发射光谱。本发明提出的多角度观测方法,灵活性高、时效性强且成本低,观测方位和天顶角均可灵活调整,避免了固定原位观测不同角度采集数据范围不一致的问题,可用于获取较准确的地物尤其是森林、建筑等较高地物的二向反射或发射光谱数据。

    农作物生理和结构表型参数多任务并行的自动观测方法

    公开(公告)号:CN113720798B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202111012242.9

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本申请公开了农作物生理和结构表型参数多任务并行的自动观测方法,包括:搭建光谱观测系统并对其进行辐射定标,得到辐射定标系数;根据辐射定标后的光谱观测系统,对太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱进行连续观测,得到时序光谱观测数据;根据辐射定标系数对光谱观测数据进行数据处理,得到太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱的辐亮度值;根据太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱的辐亮度值,并行反演各观测对象的生理和结构时序表型参数。本申请能够并行获取太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱,并反演得到不同点位的农作物冠层的生理和结构时序表型参数。

    一种多角度观测精确反演植被阴阳叶日光诱导叶绿素荧光的方法

    公开(公告)号:CN108693154A

    公开(公告)日:2018-10-23

    申请号:CN201810382107.5

    申请日:2018-04-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供了一种利用多角度观测系统获取的植被冠层光谱数据精确反演冠层阴阳叶日光诱导叶绿素荧光的方法,属于植被遥感反演参数获取方法的研究领域。其步骤为:多角度超高光谱观测系统的建立;多角度超高光谱数据的获取;计算太阳入射和冠层反射辐亮度;计算冠层反射率和反演叶绿素荧光;利用叶片夹观测叶片反射率;利用冠层反射率和叶片反射率的比值,结合几何光学模型,计算不同观测角度阴阳叶的比例;通过最小二乘法拟合得到阴叶和阳叶的荧光。本发明可获取连续的多角度植被冠层超高光谱数据,用于反演叶绿素荧光,结合叶片反射率和几何光学模型,简单有效的计算不同观测角和太阳入射角的冠层阴阳叶比例,分别计算阴叶和阳叶的荧光,提高陆地初级生产力监测的精度。

    农作物生理和结构表型参数多任务并行的自动观测方法

    公开(公告)号:CN113720798A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111012242.9

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本申请公开了农作物生理和结构表型参数多任务并行的自动观测方法,包括:搭建光谱观测系统并对其进行辐射定标,得到辐射定标系数;根据辐射定标后的光谱观测系统,对太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱进行连续观测,得到时序光谱观测数据;根据辐射定标系数对光谱观测数据进行数据处理,得到太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱的辐亮度值;根据太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱的辐亮度值,并行反演各观测对象的生理和结构时序表型参数。本申请能够并行获取太阳入射光谱和不同点位的农作物冠层反射光谱,并反演得到不同点位的农作物冠层的生理和结构时序表型参数。

    一种日光诱导叶绿素荧光的模拟方法

    公开(公告)号:CN108920857B

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201810766765.4

    申请日:2018-07-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供了日光诱导叶绿素荧光的模拟方法,是一种考虑叶绿素荧光发射、吸收和多次散射过程,适用于不同生态系统的冠层叶绿素荧光模拟方法,属于植被参数模拟方法的研究领域。其步骤为:计算叶片尺度上阳叶和阴叶的叶绿素荧光;利用叶绿素荧光在冠层内部的衰减和多次散射过程,计算得到冠层尺度上的叶绿素荧光。本发明获取连续的站点尺度和全球尺度的叶绿素荧光,同时利用模拟得到的叶片尺度和冠层尺度的叶绿素荧光,用于卫星观测的叶绿素荧光订正,进而从卫星的叶绿素荧光产品反演得到叶片尺度的叶绿素荧光,提高陆地初级生产力监测的精度。

    一种连续观测水稻冠层吸收光合有效辐射的方法

    公开(公告)号:CN108871561A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810382106.0

    申请日:2018-04-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用多层级复合式的冠层辐射连续观测系统获取水稻冠层上以及冠层下辐射数据计算水稻冠层光合有效辐射的方法。属于植被遥感反演参数获取方法的研究领域。其步骤为:设计和构建随稻田水位变化的水稻冠层下方逃逸光合有效辐射观测的装置;冠层光合有效辐射传输过程观测系统的建立;冠层吸收光合有效辐射的计算。本发明以植被冠层光能传输过程能量平衡为基础,可获取植被冠层光合有效辐射传输过程中的入射,反射以及逃逸能量的数据,简单有效地直接计算冠层吸收的光合有效辐射,可直接服务于生态系统植被生产力估算的研究。

    一种植被叶绿素荧光的双通道自动观测方法

    公开(公告)号:CN108593611A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810376975.2

    申请日:2018-04-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供了一种利用棱镜拆分光路的光谱观测系统获取的植被冠层光谱数据精确反演冠层日光诱导叶绿素荧光的方法,属于植被遥感反演参数获取方法的研究领域。其步骤为:利用棱镜拆分并切换光路的高光谱观测系统的建立;超高光谱数据的自动连续获取;计算太阳入射和冠层反射辐亮度;计算冠层反射率和反演叶绿素荧光。本发明通过旋转棱镜,交替获取太阳入射光谱和冠层反射光谱,保证进入光谱仪光路的唯一性,避免双光路或多光路对光的衰减和相互间谱端的偏移,降低荧光反演的噪声干扰,可得到连续高质量的植被冠层荧光数据产品,提高陆地初级生产力监测的精度。

    一种利用航空激光点云计算有效叶面积指数的方法

    公开(公告)号:CN105371789A

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201510655585.5

    申请日:2015-10-09

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01B11/28

    Abstract: 本发明提供了一种利用航空激光点云计算有效叶面积指数的方法,属于森林冠层结构参数获取方法的研究领域。其步骤为:植被冠层的三维激光点云数据的获取及预处理;由数字地形模型得到没有地面点云数据但又地面高度的样方尺度点云数据;点云数据的三维网格化;在不同的扫描角度下分别求得方向性孔隙率、方向性消光系数和方向性有效叶面积指数;根据每个扫描角度所求出的有效叶面积指数及该角度所占的权重求得森林冠层有效叶面积指数。本发明与其他的求叶面积指数方法相比较,充分考虑了扫描角度信息对方向性孔隙率、消光系数和有效叶面积指数的影响;并且不破坏冠层结构和辐射特性,客观高效精确;进一步开发了从激光雷达数据中提取三维结构和生物物理多样性信息的方法。

    一种利用激光点云计算三维森林冠层消光系数的方法

    公开(公告)号:CN102914501B

    公开(公告)日:2015-01-14

    申请号:CN201210260635.6

    申请日:2012-07-26

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 郑光 张乾 冯永康

    Abstract: 本发明提供了一种改进的利用计算几何算法来计算三维森林冠层任意给定入射光线下的消光系数的方法,属于森林冠层结构参数获取方法的研究领域。其步骤为:植被冠层的三维激光点云数据的获取及预处理;点云数据的三维网格化;基于体元数据结构的点云切片算法;点云切片的线采样分析;第k层切片的平均投影系数的计算;各层切片任意给定入射光线下的消光系数及整个冠层消光系数的计算。本发明与传统观测手段相比,工作量小,无需接触式观测,不破坏冠层结构和辐射特性,具有客观高效精确的特点;开发了从激光雷达数据中提取三维结构和生物物理多样性信息的方法,将叶片的水平和垂直分布变化规律特征化。

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