精准农业中的遥感

如今，地面和远程传感技术不断发展，捕获现场级数据的成本也越来越低。为了 VRT 的成功运行，需要作物生长、作物病害、杂草、作物养分缺乏以及其他作物和土壤条件的地图。因此，通过安装在卫星、飞机或地面设备上的传感器获取的遥感图像描绘作物和土壤变化的地图已成为 VRT 的一个组成部分。

影响遥感图像质量的因素

   什么是几何精度？

“在捕获图像时，安装在无人驾驶飞行器 (UAV)、飞机或卫星上的传感器会受到各种不可避免的因素（例如，平台的位置和动态状态、地形起伏和地球自转）的影响，这些因素会导致图像出现几何失真与地物位置不准确对应。几何失真图像的校正（通常称为“正射校正”）是遥感图像可用于有意义的解释和分析之前的第一步也是最重要的一步。一旦图像准确地表示了地理位置，它们就可以用于农作物侦察”

图像分辨率？

在分析图像时需要考虑遥感中的四种分辨率。这些是空间的、时间的、光谱的和辐射的。在这些分辨率类型中，空间分辨率和光谱分辨率特别重要，因为它们会影响从图像中提取详细信息的能力。 

空间分辨率？

“空间分辨率，当指的是像素大小时，决定了图像中最小可识别特征的大小。使用高空间分辨率的图像，可以检测到小物体，从而详细显示特征。相反，空间分辨率低时，像素的尺寸大。多个特征由单个像素表示，并且很难将一个特征与另一个特征分开。具有更高空间分辨率的图像将提供更多细节，说明农作物活力或健康的田间变异性比具有低空间分辨率的图像更高

在两种不同空间分辨率下收集的计算植被指数图。低空间分辨率植被图 (a) 的像素大小为 10 米，而高分辨率地图 (b) 的像素大小为 0.25 米。这些数据是在盛夏从一种有冠层的玉米作物中收集的；请注意分辨率之间的细节差异。

光谱分辨率？

“光谱分辨率是指传感器区分电磁光谱中波长间隔的能力。这是区分多光谱图像和高光谱图像的主要因素。与处理较少波段的多光谱图像相比，高光谱图像处理数千个精细波长间隔以提供详细信息。如图 4 所示，通常可以通过比较它们在波长范围内的响应来区分图像中的不同特征和细节。具有高光谱分辨率的传感器可用于区分通常不易被具有宽波长范围的传感器检测到的特征”

辐射分辨率？

辐射分辨率反映了传感器识别或区分反射或发射能量的微小差异的能力。在遥感图像中，数据被数字化并记录为从零到选定的 2 次方的正数字数 (DN)。图像中亮度级别的最大数量取决于传感器用于检测的位数表示光谱信息。例如，如果图像具有 4 位分辨率，则将有 24 = 16 个数字值，范围从 0 到 15。辐射分辨率越高，它对检测图像中表示的信息的微小差异越敏感。

2和16 位辐射分辨率下可见图像中的红色带代表细节层次的差异。

遥感图像辐射校正的一般框架。

遥感图像的质量受多种因素影响，包括集成到传感器中的 GPS 接收器、传感器位置和视角、获取图像的时间以及用于图像获取的传感器类型。由于源自高质量遥感图像的信息产品在提高作物和农场效率的同时提供了改善农业投入应用的潜力，因此在处理、分析和解释图像时需要仔细注意上述细节。高质量的图像对于确保派生信息的准确性至关重要。