XST-PhotoNet-NDVI 光谱物候监测系统
多种波段光谱可选择 ,多种植被指数可定制
野外长期运行,指数自动计算、实时输出
500万像素,可选配800万像素镜头
支持20倍光学变焦,全角度可控云台
群体、个体和局部自由获取,自定义预置点
野外安装简单,软件配置、调试全部远程化
产品概述
北京星视图科技有限公司自主研发的光谱物候监测系统,以精准多光谱成像技术为基础,内置多种物候植被指数算法,实现植物物候的在线自动化监测。为农林草植物生长监测、生态环境研究、遥感地面验证等多领域科研工作提供专业的解决方案。
系统组成 PhotoNet系列多光谱物候相机、XST-Link智能数据采集器、远程数据传输系统、SmartViewer物候相机数据处理系统软件、供电系统及安装附件。
系统硬件 PhotoNet多光谱物候相机的光谱波段可以满足用户多种定制化需求,NDVI版为五波段款,其他波段请参考XST-PhotoNet系列物候相机。可选配云台实现多方位目标观测;可选配20倍光学变焦功能丰富观测角度,如远焦距观测大场景群体物候、近焦距观测个体甚至叶片花果等局部物候;可选增加激光测距、空气温湿度和三维倾角监测等功能,与物候图像和植被指数同步、同频测量;可选增加红外热成像,提取最高温、平均温等参数,自定义温度范围提取。
系统软件 除了系统内置的自动算法外,还提供了SmartViewer物候相机数据处理系统,是针对于XST-PhotoNet系列产品开发的PC端物候图像数据处理软件,可针对产品原始时间序列图像数据进行批量处理、筛选剔除和插补、ROI兴趣区域自由选择、多种植被指数计算、物候曲线拟合与关键物候期提取等功能。
应用案例
应用案例一 中国科学院长白山森林生态系统定位站2023年春季,星视图光谱物候相机获取的物候图像数据及对应NDVI植被指数分析图如下:从曲线图像可以看出NDVI值的变化即是对应图像中植被生长状况的真实反映。通过曲线的曲率分析,可以获得森林的群体物候期:变绿期、绿色冠层成熟过渡期和季节繁盛期。
应用案例二 兰州大学草地农业科学技术学院庆阳国家野外监测站,星视图光谱物候相机获取的当地农作物紫花苜蓿的物候图像数据及NDVI植被指数分析图如下:
左图为庆阳站于2023年2月末现场仪器安装图片;右图为仪器数据分析结果,通过星视图的物候图像处理系统软件,将数据进行筛选、剔除、插补、拟合等处理,获得NDVI生长季变化曲线。
2023年三四月份,由于系统供电不足导致数据缺失,于是通过软件进行了插补;后期数据完整。NDVI曲线中可以明显看到植被覆盖及收割情况。2023年12月份和2024年1月份的降雪引起NDVI数值突降:雪有着反射红光、吸收红外的光谱特性,导致NDVI出现负值。
以上的NDVI曲线的变化特性可以从下面的物候相机获取的RGB照片中得到验证:
技术参数
可选波段 | 宽波段 | 窄波段及峰值波长 | ||
RGB 真彩照片 | 近红外 | 红 | 绿(可选增) | |
850±10nm | 650±10nm | 550±10nm | ||
传感器类型 | CMOS镜头,500万像素 | |||
可选增变焦 | 20倍光学变焦:焦距4.7mm~93.6mm,最大视场角48.1°(水平)36.2°(垂直) 定焦版视场角:水平角74.6°;垂直角:58.4° | |||
可选增云台 | 可设置角度范围:水平0°~ 350 °,垂直0°~ 90° | |||
可选增参数 | 可选增加激光测距、空气温湿度和三维倾角等数据,同步测量 | |||
图像采集 | 图像自动采集频率10分钟~24小时 | |||
数据输出 | 图像 | RGB图像、窄波段光谱图和NDVI合成图像 | ||
数据 | NDVI、GCC、RCC、BCC、GVI,可选输出RVI、DVI等物候指数值; 根据选择的相机波段可进行另行添加 | |||
电源供应 | 常规12V/100W太阳能供电系统,可选220V交流供电 | |||
内 存 | 64G,支持扩展最高256G | |||
无线模块 | 内置智能数据采集器中,支持流量卡热插拔,4G全网通 | |||
自带GPS | 输出位置信息,可以用于校准系统时间 | |||
工作环境 | -40℃~60℃;0~100% RH |