重量?jī)H為2.7千克，能“極目千米”，從空中識(shí)別人眼看不到的多種生態(tài)信息……2016中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)高校展區(qū)，由同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪與地理信息學(xué)院劉春教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)3年自主研發(fā)的科技創(chuàng)新成果——“極視1號(hào)”精彩現(xiàn)身。

“通過對(duì)硬件和軟件上的諸多創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了搭載在無人機(jī)上進(jìn)行高精度‘多光譜’低空遙感觀測(cè)的突破。”劉春介紹，“極視1號(hào)”可搭載于四軸、六軸、固定翼等多種無人機(jī)上，1小時(shí)飛行可完成對(duì)2000畝地面空間的信息采集，數(shù)據(jù)精度高，且易于定制。這個(gè)分量不重的“小家伙”究竟如何服務(wù)城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保等諸多行業(yè)？

小型輕量，可“輕易搭上”無人機(jī)

現(xiàn)代生活中，各類生態(tài)數(shù)據(jù)與人們的日常生活息息相關(guān)，比如城市內(nèi)植被覆蓋的變化、大型垃堆埋場(chǎng)的廢棄物滲流狀況、水域內(nèi)微生物和含氧等等，這些生態(tài)數(shù)據(jù)不僅要實(shí)現(xiàn)在大范圍的快速采集，還要實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的定量反演，而通過搭載無人機(jī)平臺(tái)，采用多光譜進(jìn)行低空遙感觀測(cè)成為其理想選擇。

目前，市場(chǎng)尚缺乏成熟的無人機(jī)機(jī)載多光譜成像系統(tǒng)，現(xiàn)有產(chǎn)品存在像幅偏小、光譜單一、曝光時(shí)間過長(zhǎng)、續(xù)航時(shí)間不足等弱點(diǎn)，并直接導(dǎo)致搭載無人機(jī)在高速飛行時(shí)產(chǎn)生一系列問題，如影像出現(xiàn)嚴(yán)重像移、低分辨率的光學(xué)影像無法支持達(dá)到地面厘米級(jí)的觀測(cè)精度、缺少足夠的光譜信息而無法實(shí)現(xiàn)生態(tài)信息的識(shí)別等。

而同濟(jì)大學(xué)推出的被稱為“極視1號(hào)”的“極視窄帶多光譜陣列航攝儀”，濾光鍍膜采用同濟(jì)大學(xué)科研成果，能夠更加準(zhǔn)確地截止波長(zhǎng)，同時(shí)濾光率提升至98%，具備高空間分辨率、高光譜分辨率、大畫幅、高速曝光等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有產(chǎn)品的諸多不足，能有效形成厘米級(jí)精度的多類遙感影像產(chǎn)品的獲取能力。

“極視1號(hào)”陣列式多濾鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了整體系統(tǒng)的小型化、輕量化，使得它能被大多數(shù)專業(yè)級(jí)無人機(jī)輕易搭載，不必犧牲工作航時(shí)與動(dòng)力冗余。目前該產(chǎn)品的核心技術(shù)已申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，部分已經(jīng)獲得授權(quán)。

自由定制，高效智能采集“不管你在哪”

自由定制化的設(shè)計(jì)思路，使“極視1號(hào)”更具特色。不同的植被、農(nóng)作物、湖泊、河流的光譜特性千變?nèi)f化，傳統(tǒng)多光譜相機(jī)的波段數(shù)與觀測(cè)波長(zhǎng)都是固定的，無法同時(shí)觀測(cè)到這些特性特征，更無法滿足用戶的多樣性需求。而“極視1號(hào)”則可根據(jù)用戶的應(yīng)用目的、任務(wù)量等因素的不同，由用戶靈活調(diào)整其成像單元數(shù)量以及相應(yīng)觀測(cè)的光譜濾鏡，實(shí)現(xiàn)一套系統(tǒng)多樣觀測(cè)、滿足多種應(yīng)用需求的目的。

“極視1號(hào)”通過專業(yè)團(tuán)隊(duì)在多種參數(shù)環(huán)境下的實(shí)際校準(zhǔn)檢測(cè)，配合針對(duì)性的精細(xì)化輻射校正模型，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，“極視1號(hào)”還擁有全鏈條的智能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它能智能規(guī)劃路徑，只需選定采集區(qū)域，即可自動(dòng)規(guī)劃、優(yōu)化采集路徑。無論身在何處，都能高效完成信息采集。

成功應(yīng)用，助力無人機(jī)應(yīng)用的“好基友”

正是憑借出色的遙感觀測(cè)性能，以及成熟的配套遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)，“極視1號(hào)”已在精細(xì)農(nóng)業(yè)的農(nóng)情預(yù)判、林業(yè)珍稀樹種的定位、城市違建目標(biāo)的識(shí)別等諸多領(lǐng)域中發(fā)揮巨大作用。

嫁接上海同繁勘測(cè)工程科技有限公司、北京數(shù)維翔圖高新技術(shù)股份有限公司等高新科技企業(yè)的行業(yè)推廣資源，幫助廣東丹霞山進(jìn)行珍稀植被“丹霞梧桐”株數(shù)統(tǒng)計(jì)，識(shí)別成功率已近八成；在貴州鮑家屯非物質(zhì)文化遺產(chǎn)調(diào)查中，“極視1號(hào)”獲取的數(shù)據(jù)輔助實(shí)現(xiàn)了古建筑群落與古代山水環(huán)境的空間要素提取與空間分布分析。近期，“極視1號(hào)”更參與到電網(wǎng)輸電線路的環(huán)境調(diào)查中，在安徽阜寧進(jìn)行的示范性試驗(yàn)中，對(duì)輸電線路周邊地物種類的識(shí)別率高達(dá)92%。

“我們相信，通過繼續(xù)提升與改進(jìn)，這款產(chǎn)品將助力無人機(jī)領(lǐng)域獲得更加深遠(yuǎn)的發(fā)展，為‘大數(shù)據(jù)’時(shí)代提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。”劉春說。（黃艾嬌 記者 王春）

“極視1號(hào)”：給無人機(jī)添上一雙“千里眼”

圖文簡(jiǎn)介