本文引用格式
杨成海. 机载遥感系统在精准农业中的应用[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(1): 1-22.
Yang Chenghai. Airborne remote sensing systems for precision agriculture applications[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(1): 1-22. (in English with Chinese abstract)
友情提示：智慧农业（中英文）官方网站已经上线所有文章。
点击访问：http://www.smartag.net.cn
中国知网、万方数据、维普资讯将陆续上线，欢迎大家阅读引用。
机载遥感系统在精准农业中的应用
杨成海
（美国农业部/农业研究服务局南方平原农业研究中心，大学城，得克萨斯州77845，美国）
摘 要：数十年来，遥感技术一直被用作精准农业的重要数据采集工具。根据距离地面的高度，遥感平台主要包括卫星、有人驾驶飞机、无人驾驶飞机系统和地面车辆。这些遥感平台上搭载的绝大多数传感器是成像传感器，也可以安装激光雷达等其他传感器。近年来，卫星成像传感器的发展极大地缩小了基于飞机的成像传感器在空间、光谱和时间分辨率方面的差距。最近几年，作为低成本遥感平台的无人机系统的出现极大地填补了有人驾驶飞机与地面平台之间的间距。有人飞机具有飞行高度灵活、飞行速度快、载荷量大、飞行时间长、飞行限制少以及耐候性强等优势，因此在未来仍将是主要的精准农业遥感平台。本文的第1部分概述了遥感传感器的类型和三个主要的遥感平台（即卫星、有人驾驶飞机和无人驾驶飞机系统）。接下来的两个部分重点介绍用于精准农业的有人机载成像系统，包括由安装在农用飞机上的消费级相机组成的系统，并详细描述了部分定制和商用机载成像系统，包括多光谱相机、高光谱相机和热成像相机。第4部分提供了五个应用实例，说明如何将不同类型的遥感图像用于精准农业应用中的作物生长评估和作物病虫害管理。最后简要讨论了将不同遥感平台和成像系统用于精准农业上的一些挑战和未来的努力方向。
关键词：机载成像系统；载人飞机；多光谱图像；高光谱图像；远红外图像；精准农业
来源：《智慧农业（中英文）》2020年第1期
转载请联系编辑部授权
文章图片
Fig. 1 A two-camera imaging system developed at USDAARS Aerial Application Technology Research Unit in College Station，Texas，is attached to the left step of an Air Tractor 402B via a camera mount（yellow box）
Fig. 2 A four-camera imaging system（lower left）mounted together with a hyperspectral camera (upper left), a thermal camera（upper right），and two consumer-grade RGB and NIR cameras（lower right）owned by the USDA-ARS at College Station，Texas.
Fig. 3 Airborne image and maps for a 6hm2 grain sorghum field in south Texas
Fig. 4 RGB color image and yield maps generated from yield monitor data and based on seven significant bands in a 102-band hyperspectral image for a 14hm2 grain sorghum field
Fig. 5 Airborne image and maps for an 11hm2 cotton field infested with cotton root rot near San Angelo，Texas. The green areas in the prescription map were treated with fungicide
Fig. 6 Flight lines（left）for taking images using a pair of RGB and NIR consumer-grade cameras and a mosaicked RGB image（right）for a cropping area near College Station，Texas.
Fig. 7 Images for a 124hm2 fallow field infested with the henbit weed near College Station，Texas
杨成海 研究员
杨成海博士是美国农业部农业研究署航空应用技术研究组资深农业工程研究员。他先后获得西北农林科技大学学士和硕士学位以及美国爱达荷大学农业工程博士学位。在过去的25年间一直致力于遥感技术在精细农业和病虫害杂草监测治理方面的研究，共发表学术论文350余篇。他的许多研究成果对技术和经济产生了重要的影响，有一些成果已被政府机构，牧场主和农民采用来解决实际的问题。杨博士曾任或现任美国农业和生物工程师学会多个专业委员会主席，包括精细农业委员会，也曾任海外华人农业、生物和食品工程师协会主席。是多所大学和研究机构的兼职或客座教授，多个专业期刊的编辑或副编辑。由于他在农业航空遥感和精细农业等领域做出的突出贡献，杨博士2018年当选为美国农业和生物工程师学会会士。
Dr. Chenghai Yang is a Research Agricultural Engineer with the U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service’s Aerial Application Technology Research Unit in College Station, Texas. He received his BS and MS degrees from Northwest A&F University in China and his Ph.D. in agricultural engineering from the University of Idaho. Dr. Yang has been conducting research on the development and application of remote sensing technologies for precision agriculture and pest management over the last 25 years. He has authored or coauthored over 350 scientific publications, and many of his accomplishments have resulted in significant technological and economic impacts and some have been adopted by government agencies, ranchers, and growers to solve practical problems. Dr. Yang has served or is serving as Chair of five technical committees for the American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE), including the ASABE Precision Agriculture Committee, and served as President of the Association of Overseas Chinese Agricultural, Biological and Food Engineers. He also serves as adjunct professor or guest professor at multiple institutes and as division editor or associate editor for several technical journals. Dr. Yang was elected as a Fellow of the ASABE for his outstanding contributions to the development and integration of remote sensing and engineering technologies for precision agriculture and pest management in 2018.
本期支持单位：
蜻蜓农业研究院(江苏)有限公司
京蓝云智物联网技术有限公司
北京农信通科技有限责任公司
北京中农信达信息技术有限公司
● 专题导读来了：农业遥感与表型获取分析（2020年第1期）
● 2020年《智慧农业（中英文）》首秀开幕
微信交流服务群
为方便农业科学领域读者、作者和审稿专家学术交流，促进智慧农业发展，为更好的服务广大读者、作者和审稿人，编辑部建立了微信交流服务群，有关专业领域内的问题讨论、投稿相关的问题均可在群里咨询。
入群方法：加小编微信331760296，备注：姓名、单位、研究方向，小编拉您进群。
信息发布
科研团队介绍及招聘信息、学术会议及相关活动的宣传推广
《智慧农业（中英文）》
《智慧农业（中英文）》（季刊）是由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院农业信息研究所主办，《智慧农业（中英文）》编辑委员会学术指导，《智慧农业（中英文）》编辑部编辑出版的国内外公开发行的农业科学类学术期刊。期刊聚焦农业信息技术发展前沿与热点，刊载和传播国内外最新研究成果，通过搭建高水平学术交流平台，引领学术研究方向，服务行业科学决策，培养高水平创新人才，促进学科发展。
