棉花全生长周期机载高光谱正射影像数据集构建

作     者：程俊涛 赵庆展 刘汉青 田文忠 王学文 胡斌 隆学丰 CHENG Juntao;ZHAO Qingzhan;LIU Hanqing;TIAN Wenzhong;WANG Xuewen;HU Bin;LONG Xuefeng

作者机构：石河子大学信息科学与技术学院新疆石河子832003 兵团空间信息工程技术研究中心新疆石河子832003 兵团工业技术研究院新疆石河子832003 石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 

出 版 物：《石河子大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shihezi University(Natural Science))

年 卷 期：2023年第41卷第3期

页      面：372-380页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 082804[工学-农业电气化与自动化] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 081002[工学-信号与信息处理] 

基　　金：中央引导地方科技发展专项资金项目(201610011) 

主　　题：棉花 无人机遥感 高光谱 数据集 生长周期 正射影像 

摘      要：棉花作为我国的主要经济作物,对其开展低空遥感精细监测的研究目前尚缺乏高质量的监测样本数据集。高光谱影像具有丰富的光谱特征和空间特征,被广泛用于生化参量反演、病虫害监测、长势评估与产量预测。为此,本文构建了面向棉花全生长周期的机载高光谱成像数据集(Airborne hyperspectral imaging dataset for the full growth cycle of cotton,AHS-FGCC)。基于大疆M600 Pro无人机搭载Rikola高光谱成像仪,以100 m航高获取同一区域同一棉花品种苗期、苗后期、蕾期、花期、铃期、盛铃期以及吐絮期共7期无人机高光谱数据。该数据经过标准预处理,参考《地理信息元数据》规范,补充无人机载高光谱棉花数据元数据信息,从而构建全生长周期棉花高光谱正射影像数据集。通过与采样点ASD(SR-3500)地物光谱仪棉花冠层光谱曲线对比,分析棉花数据集的光谱精度以及对应的棉花生长期光谱变化规律。结果表明Rikola成像光谱仪和ASD地物光谱仪波长在503~850 nm区间,反射率曲线趋势具有良好的一致性,“绿峰特征,“红谷特征,“红边特征3种典型光谱特征表现也基本吻合。本数据集可以较好地反应棉花不同生长周期的光谱特征变化规律,可为棉花的低空遥感精细监测提供样本数据,并为农作物高光谱或多光谱数据集构建的相关研究提供参考和借鉴。(数据集发布于科学数据银行,访问地址:https://***/detail?dataSetId=a07c3451e3cf4ff090b1cbb72edc08c3。)