基于超高空间分辨率RedEdge无人机载多光谱图像预估温带草原的生物量

监测整个生长季节的生物量，对于支持草原管理决策至关重要。为了支持这些管理决策，需要高时空分辨率的植物参数的时时和准确的信息。然而，在高度异质性的植物群落中（如草原），非破坏性地评估它们的变化，以及确定是否施肥仍是一个挑战。特别是作为评价草地质量和数量重要参数的生物量比较费力。

随着多光谱相机的小型化和成本效益低廉化（如RedEdge-M），在规模和成本上，为环境和农业研究提供了一个实时高效的、时间空间高分辨率的生物量测量方法。最近的研究中，使用无人机多光谱或RGB摄像机来评估草原生物量，取得了良好的研究成果。

本试验研究于2017年在德国一个0.5ha^-1的草地上进行。试验中，将草地分成156个36m²大小的不同处理试验地，进行不同梯度的肥料处理。试验采用了美国Micasense公司的五波段多光谱相机RedEdge-M，和日本索尼Alpha 6000相机。两个相机同时安装在一架无人机上，飞行高度为35m，GSD为2.3cm，在光照条件稳定的天气下进行航拍。

测量的植被指数如下表：
下图为RedEdge-M（左图）和Sony Alpha 6000（右图）拍摄的图片: 下图显示了NDVI和NGRDI映射的更详细视图。与NGRDI图相比，NDVI图（左下图）中的处理模式不那么明显。对于PPR（右下图），其值与视觉外观，和DBY相反。生物量值越高，指标值越低。
NDVI和PPR与干生物量产量的关系如下图所示：  
本实验结论中，多光谱相机测量的NDVI具有着良好的交叉验证结果，是达成实验目的，不可或缺的手段之一。
 
本快讯来自于德国科隆大学在2019年发表的《ULTRA-HIGH SPATIAL RESOLUTION UAV-BASED IMAGERY TO PREDICT BIOMASS IN TEMPERATE GRASSLANDS》，独家提供，未经允许，请勿商业转载。
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