В растениеводстве мультиспектральными камерами называют камеры, которые, помимо видимого человеческому глазу спектра света, способны регистрировать свет в ближнем инфракрасном диапазоне ( NIR – near infrared , 750-1000 нм). В этом диапазоне растения отражают больше света, чем в видимом, причем уровень отражения прямо зависит (увеличивается) от количества биомассы. Одновременно отражение света в видимом диапазоне (в основном, в красном) обратно зависит (снижается) от количества основного фотосинтетического пигмента растений – хлорофилла. Поэтому соотношение между отражением в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах является очень информативным показателем состояния растительности. Это соотношение известно как индекс NDVI ( normalized difference vegetation index ) и рассчитывается как:
Помимо видимых каналов (красного — Red , зеленого — Green , синего — Blue ) и канала NIR , мультиспектральные камеры могут быть оборудованы другими каналами, например – RedEdge (красный край, между Red и NIR ). Это позволяет рассчитывать другие вегетационные индексы, которые в определенных ситуациях могут быть более информативными, чем NDVI Пигмент Цвет
NDRE – похожий на NDVI индекс, но вместо красного диапазона использует так называемый « red edge » (красный край) диапазон – переходный между красным и NIR . Это помогает заметить незначительные различия в состоянии плотной и богатой хлорофиллом растительности, когда красный диапазон уже не является информативным.
Сбор данных дроном. Для записи данных использовался дрон DJI Matrice 600 Pro с мультиспектральной камерой MicaSense RedEdge — M . Дрон летал на высоте 110 метров со скоростью 8 м/с с 80% перекрытием. И камера, и дрон эффективно работали при температуре свыше 40° C (100° F ). После 20-минутного полета было собрано 2771 изображение, что в итоге составило примерно 6,35 ГБ данных.
Окрашивание Пигмента Обработка данных программным обеспечением. После того как данные были собраны, они были перенесены с SD -карты дрона на компьютер в автомобиле. То есть, обработка данных проводилась непосредственно на поле. Все 2771 изображения были обработаны на месте с помощью программы Pix 4 Dfields менее чем за десять минут. После того как обработка изображений программой Pix 4 Dfields была выполнена, специалист смог провести анализ изображения на месте, обсудить результаты и немедленно исследовать зоны, привлекающие внимание, в саду.