SICK激光雷达TIM310-1030000传感器农业的应用
农业是国民经济和的重要基础和保障。为了利用有限的耕地养活我国的13亿人口,只有从提高亩产方面下功夫,除了采用高产作物外,还采用大剂量化肥施用的手段来确保高的单位亩产,这使得过量施肥成为一个严重的问题。
SICK激光雷达TIM310-1030000传感器农业的应用
按我国18亿亩耕地红线计算,每年由于过量施肥造成的化肥购置直接经济损失超过100亿元。过量施肥还会引发更为严重的环境问题:施肥过多使土壤板结和退化;流入水系的肥料使水体富营养化,如太湖蓝藻、三峡水华等;土壤中过量氮素挥发到大气中,为灰霾的形成提供化学原料;作物中氮含量过高,在秸秆燃烧时会加剧灰霾、PM2.5的污染,如2012年6月发生在湖北省和武汉市的严重灰霾事件等。消耗高、污染大的传统农业向JZ施肥、精确灌溉的精细农业发展,是我国农业转型的必然。遥感技术是精细农业获得农田数据的核心来源,没有遥感技术的支持,就没有精细农业的发展。目前国内外的农田遥感监测手段主要包括地面、飞机和卫星观测。地面观测精度较高,但观测点是离散的,要完成大范围监测费时费力。飞机和卫星观测速度快、范围广,其采用的传感器TIM310-1030000传感器分为两种:被动光学传感器TIM310-1030000传感器,受大气、光照等诸多因素影响较大,导致其光谱探测精度不高,且只有平面二维空间信息。机载SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器传感器TIM310-1030000传感器,可获取三维空间信息,但光谱信息严重缺失,限制了其在农业监测中的应用。农业科学研究早已表明:要实现精细化的农业监测,必须在大尺度上同时实现作物高光谱与高空间分辨遥感探测。但目前的几种遥感观测手段均难以满足这一要求。为了解决“大尺度范围同时实现高光谱分辨和高空间分辨观测”这一遥感学科前沿科学技术问题,为精细农业这一我国经济社会发展的重大需要提供支撑,创新性提出了一种全新的多光谱对地观测SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器,建立了面向农业遥感探测应用的新型激光波长选择理论,构建了多光谱对地观测SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器数据处理和应用方法体系,研发了相关的多光谱对地观测SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器硬件系统。解决的关键问题包括:(1)发明了多波长激光同时发射和同步接收的关键核心方法,一举解决“同时实现高光谱分辨和高空间分辨观测”的科学难题;(2)发明了多光谱激光探测弱信号接收、处理和校正,一体化的多光谱SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器整机集成等系列关键技术,使可用于飞机、卫星等移动平台,攻克了“大尺度范围”观测的技术瓶颈;(3)发明了激光波长选择理论,从冗余的光谱数据中选择Z合适我国主要粮食作物水稻和小麦的激光工作特征波长,以Z有效的方式为精细农业遥感服务。技术原理:主要包括多光谱对地观测SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器的方法体系建立和关键技术实现两个方面,提出了激光波长选择方法,多光谱SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器校正方法,为其技术实现和应用推广提供了理论基础;在技术实现上,从单元技术和系统集成技术分别实现创新,完成了系统研制和功能实现,以利于在农业精细遥感中的应用。 性能指标: 探测激光波长:4 探测激光器功率:100mW 激光束发散角:3mrad 采样指标:4通道同时探测,量化位数为8位,采样速率10MHz 数据获取速度:5个脉冲平均,一秒钟获取60个4波长反射信号 探测距离:15米 扫描角:2。创新如下:a)发明了多波长激光同时发射和同步接收技术,一举解决在一台遥感设备上“同时实现高光谱分辨和高空间分辨观测”的科学难题;b)发明了多光谱SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器激光波长选择方法,选择出Z合适我国主要粮食作物水稻和小麦的激光工作特征波长,以Z有效的方式为精细农业遥感服务;c)发明了多光谱激光探测弱信号去噪、处理和校正技术,实现了远距离、极微弱农作物的光谱和几何遥感信息的同步精确探测能力。
SICK激光雷达TIM310-1030000传感器农业的应用
发明了融合光谱探测和三维扫描成像探测的一体化的多光谱SICK激光雷达传感器TIM310-1030000传感器整机技术,使可用于飞机、卫星等移动平台,攻克了“大尺度范围”观测的技术瓶颈研究成果可首先在农业、林业部门开展应用,进行完善。在成果实用化成熟的条件下,依托有关高科技公司,将研究的实验样机商品化,逐步推广到气象、农业、林业、地质、水利、资源、环保等部门,产生经济效益。