高光譜相機(jī)解決方案

  • 高光譜相機(jī)對(duì)茶葉病蟲(chóng)害的應(yīng)用

  • 信息來(lái)源：彩譜品牌廠家   瀏覽次數(shù)：55    發(fā)表時(shí)間：2024-12-19

  • 茶尺蠖是茶園中常見(jiàn)的害蟲(chóng)之一，嚴(yán)重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。傳統(tǒng)的茶尺蠖危害程度監(jiān)測(cè)方法主要依靠人工調(diào)查，存在效率低、主觀性強(qiáng)、難以實(shí)現(xiàn)大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。高光譜遙感技術(shù)具有光譜分辨率高、能獲取豐富光譜信息的特點(diǎn)，為茶尺蠖危害程度的快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)提供了新的途徑。

    一、環(huán)境條件

    選擇無(wú)風(fēng)、無(wú)云，太陽(yáng)能見(jiàn)度好的晴天對(duì)茶樹(shù)冠層進(jìn)行光譜測(cè)定，在10:00-14：00測(cè)定茶樹(shù)冠層光譜反射率。本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。觀測(cè)時(shí)，視場(chǎng)角為25，高光譜相機(jī)的探測(cè)頭到茶樹(shù)冠層頂端的高度約0.5m觀測(cè)范圍直徑約為0.22m為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在每個(gè)樣本區(qū)域內(nèi)重復(fù)測(cè)量3次,取平均值作為光譜反射值。

    二、數(shù)據(jù)處理與分析

    1、正常茶葉與受茶尺蠖危害的茶葉葉面外觀比較。
    本試驗(yàn)采集了一系列受茶尺蠖不同程度危害的茶葉作為研究對(duì)像，并分別采集其光譜數(shù)據(jù)、葉面積指數(shù)及茶尺每畝茶尺蠖數(shù)目等信息，無(wú)蟲(chóng)害的茶葉和受茶尺蠖危害的茶葉對(duì)照如圖 1所示:
    葉片完好，葉片相互擠在一起，而受到蟲(chóng)子危害的茶葉其葉片被咬成不規(guī)則形狀，其外部顏色變成暗黃色，葉片的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)的變化。
    2、正常茶葉與受茶尺蠖危害的茶葉葉面積指數(shù)比較。
    由圖 2可以看出，葉面積指數(shù)受茶尺蠖危害程度的影響很大，茶尺數(shù)目越多被啃食的茶葉葉片越多，葉片面積指數(shù)就會(huì)越小。
    3、 茶尺蠖對(duì)茶樹(shù)冠層反射光譜特征的影響。
    茶樹(shù)葉片的受到蟲(chóng)害的影響，會(huì)導(dǎo)致茶樹(shù)葉片的理化性質(zhì)發(fā)生一些改變，包括葉片的顏色、結(jié)構(gòu)、含水率、葉綠素含量及營(yíng)養(yǎng)狀況等。而這些理化性質(zhì)的改變都會(huì)使其光譜特征參數(shù)值發(fā)生一些變化，如光譜反射率、透射率、吸收率，紅邊峰值及其波長(zhǎng)位置及藍(lán)邊峰值及其波長(zhǎng)位置等。。因此，把握正常茶葉光譜特征及其相關(guān)信息，是研究茶葉受到其它病蟲(chóng)害危害的前提和基礎(chǔ)。

    三、研究意義與展望

    研究意義：該研究為茶尺蠖危害程度的快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)提供了一種新的技術(shù)手段，有助于及時(shí)掌握茶園中茶尺蠖的發(fā)生情況，為茶園病蟲(chóng)害的精準(zhǔn)防治提供科學(xué)依據(jù)，減少農(nóng)藥的使用量，提高茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。
    研究展望：未來(lái)的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化高光譜遙感模型，提高模型的精度和穩(wěn)定性。同時(shí)，可以結(jié)合無(wú)人機(jī)遙感、衛(wèi)星遙感等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的茶尺蠖危害程度監(jiān)測(cè)。此外，還可以深入研究茶尺蠖危害與茶樹(shù)生理生態(tài)變化之間的關(guān)系，從更深層次上揭示高光譜遙感監(jiān)測(cè)的機(jī)理。
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