一、无人机表型平台

无人机高通量表型平台是以无人飞行器为平台，搭载可见光高清相机、多目相机、多光谱相机、高光谱成像仪、热成像仪和激光雷达等设备等传感器，利用遥测遥控技术、通讯技术、差分定位技术和多传感器协同控制技术等，快速获取田间作物冠层的高分辨率影像信息，经过遥感数据的处理及建模后应用于田间作物表型信息的解析。目前无人机遥感平台能够获取的表型信息有生物量、叶面积指数、冠层覆盖度、株高、出苗率等长势信息、氮素和水分状态及产量等。

二、平台传感器：

高清数码相机：大疆禅思P1，配备全画幅传感器，像素为4500万，支持DJI DL 24mm F2.8镜头，使用UHS-1级SD卡存储，可控转动范围广泛。主要用于监测作物株高、叶色、花期动态、冠层覆盖度、出苗率和倒伏情况等。

多光谱相机：Rededge P，覆盖蓝、绿、红、红边、近红外五个光谱通道（每个通道像素为160万），和一个510万像素全色相机。主要用于实现作物分类与识别、作物生化参数估测、作物长势监测、产量预测。

机载激光雷达：LiAir 220N，机载激光雷达每秒激光点数量72万点，最大激光测距200m，激光线数为40，垂直视场角40°，测距精度为±2cm。主要用于快速获取高精度的水平和垂直植被冠层结构参数。

机载成像光谱仪：Cubert S185，光谱范围为450 – 950nm，采用画幅式实时成像，波段数为125个，光谱采样间隔为4nm，单景影像测量时间小于100μs。光谱分辨率高，可以更加准确地反映农作物的光谱特征。

红外热像仪：FLIR Vue Pro，分辨率为640x512，波长范围为7.5 - 13.5 μm，场景动态范围为-25 至 +135 °C，热灵敏度<50mk。主要用于获取育种小区作物冠层温度差异。

三、平台应用场景

  1、育种小区水稻株高提取（RTK+RGB相机）：使用具备RTK功能的无人机平台搭载RGB相机获取水稻可见光影像，根据倾斜摄影测量原理解析不同生育期水稻株高。

  2、玉米雄穗识别（RGB相机）：使用无人机搭载高分辨率RGB相机获取玉米冠层RGB影像，使用深度学习实现玉米雄穗的自动识别与计数。

  3、水稻营养元素反演（多光谱成像仪）：无人机搭载多光谱成像仪获取水稻高光谱影像，解析不同施肥处理水稻小区氮、磷、钾含量。

  4、玉米叶倾角提取（激光雷达）：使用无人机搭载激光雷达获取玉米地块三维点云数据，通过定量结构模型进行玉米茎叶分离，采用具有噪声的基于密度的聚类方法提取玉米单叶，然后提取各叶片的结构特征值（包括叶位点、中心点、叶梢点、叶片点数和叶片投影面积）完成叶倾角的训练和预测。

  5、作物水分状况诊断（红外热像仪）：使用无人机热红外传感器获取关键生育期的棉花冠层热红外影像，剔除土壤背景得到纯冠层温度，绘制棉花冠层温度直方图，计算基于冠层温度直方图的作物水分胁迫指数（crop water stress index，CWSI），对棉花的水分胁迫状况进行合理诊断。

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