本文引用格式
楊成海. 機載遙感系統在精準農業中的應用[J]. 智慧農業(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：智慧農業（中英文）官方網站已經上線所有文章。
點擊訪問：http://www.smartag.net.cn
中國知網、萬方數據、維普資訊將陸續上線，歡迎大家閱讀引用。
機載遙感系統在精準農業中的應用
楊成海
（美國農業部/農業研究服務局南方平原農業研究中心，大學城，得克薩斯州77845，美國）
摘 要：數十年來，遙感技術一直被用作精準農業的重要數據採集工具。根據距離地面的高度，遙感平臺主要包括衛星、有人駕駛飛機、無人駕駛飛機系統和地面車輛。這些遙感平臺上搭載的絕大多數傳感器是成像傳感器，也可以安裝激光雷達等其他傳感器。近年來，衛星成像傳感器的發展極大地縮小了基於飛機的成像傳感器在空間、光譜和時間分辨率方面的差距。最近幾年，作為低成本遙感平臺的無人機系統的出現極大地填補了有人駕駛飛機與地面平臺之間的間距。有人飛機具有飛行高度靈活、飛行速度快、載荷量大、飛行時間長、飛行限制少以及耐候性強等優勢，因此在未來仍將是主要的精準農業遙感平臺。本文的第1部分概述了遙感傳感器的類型和三個主要的遙感平臺（即衛星、有人駕駛飛機和無人駕駛飛機系統）。接下來的兩個部分重點介紹用於精準農業的有人機載成像系統，包括由安裝在農用飛機上的消費級相機組成的系統，並詳細描述了部分定製和商用機載成像系統，包括多光譜相機、高光譜相機和熱成像相機。第4部分提供了五個應用實例，說明如何將不同類型的遙感圖像用於精準農業應用中的作物生長評估和作物病蟲害管理。最後簡要討論了將不同遙感平臺和成像系統用於精準農業上的一些挑戰和未來的努力方向。
關鍵詞：機載成像系統；載人飛機；多光譜圖像；高光譜圖像；遠紅外圖像；精準農業
來源：《智慧農業（中英文）》2020年第1期
轉載請聯繫編輯部授權
文章圖片
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
楊成海 研究員
楊成海博士是美國農業部農業研究署航空應用技術研究組資深農業工程研究員。他先後獲得西北農林科技大學學士和碩士學位以及美國愛達荷大學農業工程博士學位。在過去的25年間一直致力於遙感技術在精細農業和病蟲害雜草監測治理方面的研究，共發表學術論文350餘篇。他的許多研究成果對技術和經濟產生了重要的影響，有一些成果已被政府機構，牧場主和農民採用來解決實際的問題。楊博士曾任或現任美國農業和生物工程師學會多個專業委員會主席，包括精細農業委員會，也曾任海外華人農業、生物和食品工程師協會主席。是多所大學和研究機構的兼職或客座教授，多個專業期刊的編輯或副編輯。由於他在農業航空遙感和精細農業等領域做出的突出貢獻，楊博士2018年當選為美國農業和生物工程師學會會士。
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.
本期支持單位：
蜻蜓農業研究院(江蘇)有限公司
京藍雲智物聯網技術有限公司
北京農信通科技有限責任公司
北京中農信達信息技術有限公司
● 專題導讀來了：農業遙感與表型獲取分析（2020年第1期）
● 2020年《智慧農業（中英文）》首秀開幕
微信交流服務群
為方便農業科學領域讀者、作者和審稿專家學術交流，促進智慧農業發展，為更好的服務廣大讀者、作者和審稿人，編輯部建立了微信交流服務群，有關專業領域內的問題討論、投稿相關的問題均可在群裡諮詢。
入群方法：加小編微信331760296，備註：姓名、單位、研究方向，小編拉您進群。
信息發佈
科研團隊介紹及招聘信息、學術會議及相關活動的宣傳推廣
《智慧農業（中英文）》
《智慧農業（中英文）》（季刊）是由中華人民共和國農業農村部主管，中國農業科學院農業信息研究所主辦，《智慧農業（中英文）》編輯委員會學術指導，《智慧農業（中英文）》編輯部編輯出版的國內外公開發行的農業科學類學術期刊。期刊聚焦農業信息技術發展前沿與熱點，刊載和傳播國內外最新研究成果，通過搭建高水平學術交流平臺，引領學術研究方向，服務行業科學決策，培養高水平創新人才，促進學科發展。
