地物分类 | 湖南溆浦农田利用率调查

项目方向：植被分类、农作物生长监测。

本次项目需求，对溆浦县内多个村庄农田使用情况进行确认，需要明确农田种植的农作物种类、农作物生长情况。由于县境四周山峦重叠，地形多样。人工调查存在较大困难，且耗时耗力，效率低。本次将采用无人机搭载高光谱设备，进行数据采集。然后通过后期分类处理进行作物分类，真正从方法上解决用户的应用问题。图 1 为项目需要分类的地块之一。

图1 高光谱作业区域

本次飞行，采用杭州光寻智能科技有限公司自主研发的巡谱 HSG-1 高光谱云台成像仪。巡谱HSG-1 作为光寻智能的旗舰产品，采用了精密的光学设计，小巧轻便，可完美兼容大疆 M300 RTK，进行高效稳定的数据采集工作。

图2 巡谱HSG-1搭载在大疆M300 RTK上

飞行现场，由我们工程师说明指导用户完成数据采集。首先需要先安装 HSG-1 高光谱设备至 M300 RTK 无人机。通过工程师的全程讲解和协助，用户快速掌握设备的使用，并自主完成安装。然后通过使用大疆 Pilot 软件规划航线任务（飞行高度 150m）。

图3 数据采集现场

数据采集完成后，回到休息点，将高光谱和无人机电池进行充电。然后通过 OptStudio 软件下载飞行采集的数据至本地，进行数据拼接处理。

图4 陪同用户处理采集的高光谱数据

通过 OptStudio 软件对数据进行拼接。巡谱 HSG-1 通过配置天空端 GNSS 天线和地面 GNSS 基站进行同步的位置信息采集，通过 PPK 后差分处理，保证数据拼接结果更稳定、准确。

图5 OptStudio 软件拼接效果图

通过分类算法，对采集数据进行分类，可以准确分别农作物、土壤、森林、房屋、道路等不同元素，并采集到不同元素的光谱曲线。

图6 高光谱图像快速分类图

本次任务，通过对巡谱 HSG-1 采集的高光谱数据进行分类计算，可以将地物不同元素准确分类，满足本次项目的要求。同时本套设备的性能、操作方式和使用效果也得到了用户的认可。

巡谱 HSG-1 高光谱云台成像仪是为无人机开发的高性价比高光谱成像设备。本着为用户提供更高效、安全、便捷工作方式的目的，HSG-1 采用了精密的光学结构和机械结构，在保证优质成像效果的同时，集成了三轴云台，有效的矫正了无人机飞行抖动和外界风速影响下的误差。并且系统采用了天空端和地面端同步记录GNSS信息的设计，使用PPK后差分处理方式，保证数据的更真实准确。可应用于智慧农业、农作物监测、地面勘探、水体遥感、公共安全等多种领域。

与目前市面上的其他无人机高光谱方案相比，巡谱 HSG-1 的优势如下：