基于無人機高光譜成像技術的甘蔗等作物病蟲害研究進展

本研究應用了400-1000nm的高光譜相機，可采用杭州彩譜科技有限公司產品FS60-無人機高光譜進行相關研究。FS60-無人機高光譜測量系統(tǒng)采用高信噪比超高速CCD成像器件，提供高穩(wěn)定性的光譜圖像采集；采用自研的高效率低功耗圖像處理算法，大大延長了整機飛行時間，降低了系統(tǒng)功耗。

甘蔗是我國重要的糖料作物，主要種植在華南地區(qū)，廣西種植面積占全國60%以上，是我國重要的甘蔗種植基地。甘蔗是一種多年生作物，并利用蔗莖進行無性繁殖，所以由于我國甘蔗產區(qū)長期連作種植，輪作區(qū)域較少，這就致使甘蔗病蟲害日積月累，不斷加重其危害程度。再加上甘蔗在春、夏、秋、冬四季均能種植，這就為病蟲害的快速傳播創(chuàng)造了有利的條件。所以，我國的甘蔗病害具有以下特點∶（1）病害生理小種復雜；（2）病蟲害世代重疊；（3）病蟲害危害嚴重。一方面，據有關部門調查顯示，黑穗病及花葉病在我國主要產蔗區(qū)的發(fā)病率在25%以上，大片蔗田因地下害蟲的危害而不能宿根。由于甘蔗病蟲害對甘蔗產量、甘蔗宿根年限及甘蔗的品質均有極為嚴重的影響，因此，甘蔗病蟲害己經成為制約我國蔗糖產業(yè)快速健康發(fā)展的主要因素，嚴重地限制了蔗糖優(yōu)勢產業(yè)的發(fā)展。另一方面，農民為防治病蟲害而大量使用化學農藥導致甘蔗病蟲的天敵大量死亡，打破了自然界昆蟲間相互制約的平衡關系，并致使危害甘蔗的害蟲產生了抗藥性，使得甘蔗害蟲的防治工作更加困難、被動。更使得甘蔗生長環(huán)境及人類健康因化學農藥的殘留而受到污染、危害。因此，如何有效地預防甘蔗病蟲害，提高甘蔗病蟲害防治水平，確保甘蔗產業(yè)的快速健康發(fā)展已成為當今植保工作者的首要任務。

遙感監(jiān)測技術的發(fā)展已日趨究善。有很多已運用在農作物長勢監(jiān)測與估產中。由于作物病蟲害發(fā)生的生理生態(tài)過程及其與環(huán)境因素的關系較為復雜，作物病蟲害遙感監(jiān)測方法仍在摸索或探索之中。綜合區(qū)域農作物的品種、栽培方法、氣候環(huán)境等因素對作物病蟲害發(fā)生的影響、特點，建立多元化的作物病蟲害光譜特征數據庫，改進作物病蟲害遙感監(jiān)測模型或算法，增強預測預報模型的普適性和機理性，以提高作物病蟲害遙感監(jiān)測方法的適用性和目的性。