精靈 4 多光譜版無(wú)人機(jī)自 2019 年發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)在科研、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為了幫助用戶更好地使用產(chǎn)品，我們今天針對(duì) 5 個(gè)精靈 4 多光譜最常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解答：

1、如何提高精靈 4 多光譜的數(shù)據(jù)采集效率？

2、大疆智圖處理精靈 4 多光譜數(shù)據(jù)時(shí)，能否得到單波段的反射率值？

3、為何大疆智圖的指數(shù)圖有條紋或斑塊狀？

4、如何解讀和使用大疆智圖計(jì)算的植被指數(shù)？

5、精靈 4 多光譜重建結(jié)果文件分別是什么？

如何提高精靈 4 多光譜的數(shù)據(jù)采集效率

精靈 4 多光譜的數(shù)據(jù)采集效率主要受飛機(jī)的飛行高度、測(cè)區(qū)距離、航線和相機(jī)設(shè)置影響。在飛行高度 180 米時(shí)，精靈 4 多光譜 1 架次的采集面積約為 0.47km2（700 畝）左右，如果采集效率落后于這個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以使用以下方式來(lái)提高效率：

1、選擇最佳飛行高度

飛行高度越低，地面采樣距離（GSD）越小，地面物體分辨率越高，看得越清楚，但作業(yè)總時(shí)長(zhǎng)會(huì)延長(zhǎng)。因此需要根據(jù)拍攝的對(duì)象和目的來(lái)選擇最優(yōu)飛行高度。以農(nóng)業(yè)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)為例子，應(yīng)該根據(jù)不同作物、不同生長(zhǎng)階段來(lái)選擇最優(yōu)飛行高度。

如果不確定飛行高度對(duì)應(yīng)的分辨率是否足夠，可以把精靈 4 多光譜相機(jī)模式調(diào)至 Live NDVI 模式，然后手動(dòng)起飛抬升飛機(jī)，觀察在某高度下是否能清晰看到觀測(cè)對(duì)象。

同時(shí)，需要注意測(cè)區(qū)內(nèi)是否有障礙物，飛機(jī)飛行高度必須高于測(cè)區(qū)內(nèi)所有障礙物高度。

2、設(shè)置合適的重疊率

提高重疊率可以一定程度上優(yōu)化建模質(zhì)量，但重疊率過(guò)高會(huì)增加航線延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。因此我們推薦使用航向 80%、旁向 70% 的重疊率設(shè)置。

3、設(shè)置等時(shí)間隔拍照模式^[1]

相機(jī)拍照模式有“等時(shí)間隔”和“航點(diǎn)懸停”兩種拍照模式。“等時(shí)間隔”不需要停頓，飛行效率更高。在大多數(shù)場(chǎng)景下，建議使用“等時(shí)間隔”拍照設(shè)置等時(shí)間隔拍照模式。

但是，在起伏大的山區(qū)，“等時(shí)間隔”可能存在同一組照片多個(gè)波段之間拍攝場(chǎng)景差別過(guò)大的情況，造成重建失敗。因此，如果在山區(qū)航測(cè)時(shí)，若使用“等時(shí)間隔”拍攝出現(xiàn)重建失敗，建議切換到“航點(diǎn)懸停”模式。

4、選擇靠近測(cè)區(qū)的起飛地點(diǎn)

飛機(jī)起飛降落地點(diǎn)應(yīng)該盡量靠近測(cè)區(qū)，使得起降航程最短。如果測(cè)區(qū)覆蓋范圍較大，建議在測(cè)區(qū)中央?yún)^(qū)域起飛。

大疆智圖處理精靈 4 多光譜數(shù)據(jù)時(shí)能否到單波段的反射率值

單波段的反射率值通常用于單波段分析、多種指數(shù)計(jì)算、基于多個(gè)波段的地物分類等用途。在不進(jìn)行反射率輻射校正時(shí)，大疆智圖可以輸出單波段的 DN 值影像，和五個(gè)常用的植被指數(shù)---NDVI、NDRE、 OSAVI、 LCI、 GNDVI，但不輸出單波段的反射率值影像。

如果需要得到單波段的反射率值影像，可以使用反射率輻射校正板和大疆智圖的輻射校正功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。以下介紹如何使用反射率板和輻射校正功能得到單波段反射率：

1、首先準(zhǔn)備 2-3 塊已知反射率的反射率板（無(wú)品牌限制，業(yè)界通用的均可）。

2、拍攝反射率板照片，具體步驟如下：

將反射板平鋪于測(cè)區(qū)附近的地面上。

將相機(jī)模式設(shè)置為 Auto，EV 值保持為 0，調(diào)整云臺(tái)為 -90°。

精靈 4 多光譜起飛至反射率板 7 倍邊長(zhǎng)的高度。調(diào)整飛機(jī)位置使得反射率板在相機(jī)畫(huà)面中央，注意反射率板上不要有陰影。手動(dòng)拍攝一組照片。

AE 鎖定。

3、精靈 4 多光譜進(jìn)行正常航測(cè)作業(yè)。

4、作業(yè)結(jié)束后，在大疆智圖新建航測(cè)重建任務(wù)，并按照正常重建步驟導(dǎo)入航測(cè)照片，但先不進(jìn)行重建。

5、進(jìn)入大疆智圖“輻射校正”界面。

• 
  

  在“標(biāo)定板 1”、“標(biāo)定板 2”、“標(biāo)定板 3”的各個(gè)波段內(nèi)分別導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的手動(dòng)拍攝的照片，并填寫(xiě)各標(biāo)定板、各波段對(duì)應(yīng)的反射率值。

  
  

  為每一個(gè)標(biāo)定板的波段在照片中框出約 2/3 位置。大疆智圖將讀取該 2/3 位置內(nèi)的柵格數(shù)值進(jìn)行反射率轉(zhuǎn)換參數(shù)。

  
  

• 
  

6、完成“輻射校正”設(shè)置后，返回主界面，開(kāi)始重建重建結(jié)果的單波段影像，即result_Blue、 result_Green、 result_NIR、 result_Red、 result_RedEdge，其數(shù)值即是反射率值。

為何大疆智圖的指數(shù)圖有條紋或斑塊狀

精靈 4 多光譜影像處理結(jié)果的條紋或斑塊，可以大致分成三種現(xiàn)象：航線角度和太陽(yáng)方位角不垂直所造成的條紋、強(qiáng)光下農(nóng)田的 hotspot 現(xiàn)象、曝光鎖定造成的光斑，以下是形成的原因和解決方案：

1、航線角度和太陽(yáng)方位角不垂直所造成的條紋

通常在可見(jiàn)光影像中看不到條紋，而 NDVI 等植被指數(shù)中能看到。明暗交替的條紋正好和航線重合，一條明條和一條暗條紋分別對(duì)應(yīng)一條航線。如下圖 NDVI 所示：

NDVI中的條紋

這是由于飛機(jī)向前飛行時(shí)候，機(jī)身有一定傾角。如果航線方向和太陽(yáng)光線入射方向（太陽(yáng)方位角）不垂直，那么飛機(jī)來(lái)回飛行時(shí)，飛機(jī)頂上的光強(qiáng)傳感器平面和太陽(yáng)方位角的夾角發(fā)生了變化，導(dǎo)致光強(qiáng)傳感器接收到的太陽(yáng)輻射在來(lái)回變化。而因?yàn)楣鈴?qiáng)傳感器的輻射數(shù)值用于植被指數(shù)計(jì)算，因此造成植被指數(shù)出現(xiàn)了明暗條紋。當(dāng)太陽(yáng)高度角越低，這個(gè)現(xiàn)象越明顯。

要避免此問(wèn)題，采集時(shí)候請(qǐng)注意以下兩點(diǎn)：

設(shè)置主航線角度垂直于太陽(yáng)方位角

GS Pro 規(guī)劃航線時(shí)，會(huì)自動(dòng)計(jì)算當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)方位角。連上飛機(jī)后，點(diǎn)擊任務(wù)高級(jí)設(shè)置，主航線角度選擇自動(dòng)，將根據(jù)太陽(yáng)方位角，自動(dòng)規(guī)劃出一條垂直太陽(yáng)方位角的航線。建議在任何時(shí)刻都將自動(dòng)主航線角度選上。

在太陽(yáng)高度角高于 30°時(shí)進(jìn)行采集

在作業(yè)前，可以事先看下測(cè)區(qū)作業(yè)時(shí)間的太陽(yáng)高度角。GS Pro 任務(wù)頁(yè)面左滑，點(diǎn)擊 sun 圖標(biāo)，可以查詢太陽(yáng)高度角。

2、強(qiáng)光下農(nóng)田的 hotspot 現(xiàn)象

強(qiáng)光之下，由于土地或作物冠層比較平滑，會(huì)產(chǎn)生類似鏡面反射的現(xiàn)象，導(dǎo)致照片一邊較亮一邊較暗。重建之后出現(xiàn)了“漸變”條紋，稱之為“hotspot”現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象在可見(jiàn)光和植被指數(shù)中都可以觀察得到。

農(nóng)田重建后的 hotspot 條紋

當(dāng)前業(yè)界針對(duì)這個(gè)問(wèn)題未有完善的解決方案，因此我們建議避免在強(qiáng)光之下，例如正午太陽(yáng)猛烈時(shí)進(jìn)行采集，以規(guī)避這個(gè)問(wèn)題。

3、曝光鎖定造成的光斑

如果在拍攝過(guò)程光照變化較大，例如云層遮擋太陽(yáng)等，而相機(jī)的曝光設(shè)置了鎖定 （AE 鎖定），那么可能出現(xiàn)明顯光斑。建議在作業(yè)時(shí)將 AE 解鎖，可見(jiàn)光模式設(shè)置為中央測(cè)光，多光譜模式設(shè)置為全局測(cè)光以保持測(cè)光一致。