แนวโน้มการวิจัยและการประยุกต์ใช้ UAV + การวิเคราะห์สเปกตรัมทางอากาศ

บทความนี้แนะนำการประยุกต์ใช้เครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม Headwall Co-aligned 400 ~ 2500nm ที่ติดตั้งบนโดรน Foxtech Robot V10 และ D20 เป็นหลัก โดรนรุ่น Foxtech Robot V10 และ D20 ได้แก้ปัญหาการใช้งานแพลตฟอร์มการบินที่มีน้ำหนักมากและระยะเวลาบินนานได้เป็นอย่างดี ทำให้การใช้งานไฮเปอร์สเปกตรัมคุณภาพสูงในพื้นที่ขนาดใหญ่เป็นไปได้อย่างแพร่หลาย ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในหลายสาขา เช่น เกษตรกรรม ป่าไม้ การทหาร ธรณีวิทยาและเหมืองแร่ การรับมือเหตุฉุกเฉิน และการวางแผนที่ดิน เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ยืดหยุ่น ความละเอียดสูง และสามารถทำงานบนระบบคลาวด์ได้ โดรน Foxtech Robot V10, D20 + เครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม สามารถถ่ายภาพและสแกนในพื้นที่ทำงานเพื่อเก็บข้อมูลการสะท้อนแสงของวัตถุบนพื้นดินได้อย่างรวดเร็ว และใช้ระบบนำทางเฉื่อยความแม่นยำสูง (IMU/GPS) ในตัวของเครื่องถ่ายภาพเพื่อแก้ไขความผิดเพี้ยนของภาพ ทำให้สามารถระบุวัตถุบนพื้นดินได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำโดยไม่สูญเสียคุณภาพดั้งเดิม

V10/D20 คือระบบโดรน (UAV) ที่พัฒนาขึ้นใหม่ล่าสุดโดย Foxtech Robot ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นคือ บรรทุกน้ำหนักได้มาก บินได้นาน อเนกประสงค์ มีความแม่นยำสูง และมีประสิทธิภาพสูง โดย V10 คือระบบโดรนขึ้นลงในแนวดิ่ง (VTOL) ที่บรรทุกน้ำหนักได้มาก และ D20 คือระบบโดรนปีกหมุน (ROV) ที่บรรทุกน้ำหนักได้มาก ระบบโดรนทั้งสองนี้เน้นที่ "น้ำหนักบรรทุกมากและบินได้นาน" และยังคงรักษาการออกแบบเชิงอุตสาหกรรมและแบบโมดูลาร์ของผลิตภัณฑ์ Foxtech Robot เอาไว้ โดรนเหล่านี้ใช้แบตเตอรี่อัจฉริยะอเนกประสงค์และอุปกรณ์บรรทุกน้ำหนักระดับสูง และสามารถติดตั้งโมดูลสำรวจทางอากาศด้วยแสงที่มองเห็นได้ โมดูลเอียงด้วยแสงที่มองเห็นได้ โมดูลวิดีโอด้วยแสงที่มองเห็นได้ โมดูลกล้องอินฟราเรดความร้อน โมดูลวิดีโออินฟราเรดความร้อน โมดูลมัลติสเปกตรัม โมดูลไฮเปอร์สเปกตรัม โมดูลไลดาร์ โมดูลเรดาร์สังเคราะห์ และโมดูลผสมบางส่วน โดยทั้งหมดติดตั้งบอร์ด GNSS แบบดิฟเฟอเรนเชียลความแม่นยำสูงและเครือข่าย RTK/PPK มาตรฐาน และบริการโซลูชันแบบบูรณาการรองรับการหาพิกัดทางอากาศด้วย POS ที่มีความแม่นยำสูง และมีความสามารถในการทำแผนที่ขนาดใหญ่ 1:500 โดยไม่ต้องใช้จุดควบคุม ทำให้สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องควบคุมภาพ ทั้งสองรุ่นติดตั้งซอฟต์แวร์ "Drone Manager Professional Edition (Measurement Edition)" ซึ่งรองรับเส้นทางอัจฉริยะและการวางแผนเส้นทางร่วมกันโดยอิงจากภูมิประเทศสามมิติที่แม่นยำเพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานที่หลากหลาย และมีความสามารถในการติดตามภูมิประเทศที่แม่นยำและการตรวจสอบการบินแบบเรียลไทม์สามมิติ รองรับการคำนวณแบบฟิวชั่น GPS การวัดจุดควบคุม การคำนวณสามเหลี่ยมทางอากาศ และมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การสร้างแผนที่ การส่งออกแผนที่สามมิติด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว การคำนวณเส้นทางการนำทางแบบบูรณาการความแม่นยำสูง การประมวลผลและการจำแนกประเภทจุดคลาวด์ ฯลฯ และให้การประมวลผลและการเรียกดูผลลัพธ์ข้อมูลต่างๆ เช่น DOM, DEM, DSM, TDOM, LAS point cloud เป็นต้น

กล้องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม HeadWall Co-aligned 400-2500nm เป็นกล้องถ่ายภาพแบบเต็มสเปกตรัมที่ผลิตโดยบริษัท HeadWall ของสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันเป็นกล้องถ่ายภาพ 400-2500nm สำหรับติดตั้งบนโดรนเพียงรุ่นเดียวในประเทศจีน บริษัท HeadWall ส่วนใหญ่ผลิตตะแกรง สเปกโทรเมตร และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสำรวจระยะไกล การทหารและการป้องกันประเทศ วิชั่นเชิงเครื่องจักร ชีวการแพทย์ และสาขาอื่นๆ วิธีการถ่ายภาพของ HeadWall Co-aligned 400-2500nm เป็นวิธีการถ่ายภาพแบบกวาดเส้นคลาสสิก โดยแต่ละพิกเซลจะสอดคล้องกับสเปกตรัมที่เก็บรวบรวมได้อย่างแม่นยำ ด้วยการออกแบบทางแสงแบบสะท้อนรวมแบบศูนย์กลาง ทำให้มีโครงสร้างที่กะทัดรัด แสงรบกวนน้อย และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูง ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ เช่น ชัตเตอร์เชิงกล ทนทานต่อแรงกระแทกสูง และมีแผนที่แบบบูรณาการ แต่ละพิกเซลคือสเปกตรัมที่เก็บรวบรวมได้จริง พร้อมความละเอียดเชิงสเปกตรัม ประสิทธิภาพสูง ข้อมูลคุณลักษณะสเปกตรัมมีความสมบูรณ์และน่าเชื่อถือมากขึ้น การบิดเบี้ยวของภาพจากการแก้ไขความแตกต่างของเฟสลดลงเหลือน้อยที่สุด และใช้ตะแกรงขูดแบบดั้งเดิมเพื่อลดสัญญาณรบกวน ระบบสเปกโทรเมตรทั้งหมดมีขนาดเล็ก บูรณาการสูง และสามารถปรับให้เข้ากับการซิงโครไนซ์เลเซอร์ไลดาร์ได้ นอกจากนี้ยังสามารถดำเนินการรวมข้อมูลสองกระบวนการเพื่อให้ได้ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมและข้อมูลจุดคลาวด์ได้อีกด้วย เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือไฮเปอร์สเปกตรัมทั่วไป HeadWall Co-aligned มีข้อดีดังต่อไปนี้: (1) ช่วงแถบกว้าง 400-2500 นาโนเมตร; (2) อุปกรณ์น้ำหนักเบา เพียง 2.8 กิโลกรัม; (3) การบูรณาการสูง มีการรวมเครื่องมือหลายอย่างเข้าด้วยกัน ได้แก่ ระบบนำทางเฉื่อยความแม่นยำสูง เครื่องถ่ายภาพ 400-2500 นาโนเมตร และเลเซอร์ไลดาร์; (4) สามารถรวบรวมสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดินได้อย่างแท้จริง

สารต่าง ๆ มีองค์ประกอบของโมเลกุล อะตอม และไอออนที่แตกต่างกัน และการกระจายพลังงานแสงที่สะท้อนหรือดูดซับในช่วงสเปกตรัมเดียวกันก็แตกต่างกันด้วย จากลักษณะของเส้นโค้งสเปกตรัม เส้นโค้งสเปกตรัมการสะท้อนหรือการดูดซับของวัตถุจะแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอตามการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่น กล่าวคือ มีจุดสูงสุดและจุดต่ำสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะบนเส้นโค้งสเปกตรัม เครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถระบุความแตกต่างของพลังงานเหล่านี้ได้ คล้ายกับลายนิ้วมือของมนุษย์ โดยอาศัย "ลายนิ้วมือสเปกตรัม" ของสารต่าง ๆ คุณลักษณะทางสเปกตรัมจะถูกสกัดออกมาโดยการวิเคราะห์คุณลักษณะทางสเปกตรัมของข้อมูลสเปกตรัม พารามิเตอร์ต่าง ๆ จึงทำให้สามารถระบุและจำแนกวัตถุที่ทำการวิจัยได้

ระบบ HeadWall Co-aligned รับสัญญาณสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรดคลื่นสั้นในช่วง 400-2500 นาโนเมตรจากวัตถุบนพื้นดิน โดยอาศัยลายนิ้วมือสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดิน ระบบสามารถสกัดและวิเคราะห์ข้อมูลวัตถุบนพื้นดินได้อย่างรวดเร็ว เช่น แร่ธาตุที่เปลี่ยนแปลงไป มลพิษ การพรางตัว พืชพรรณ และข้อมูลประเภทอื่นๆ เป็นต้น

กระบวนการทำงานของระบบไฮเปอร์สเปกตรัมสำหรับโดรนเริ่มต้นจากการกำหนดวัตถุประสงค์และภารกิจ เลือกพื้นที่เป้าหมาย เลือกโดรนแบบหลายใบพัดหรือปีกคงที่ตามขนาดและรุ่นของพื้นที่เป้าหมาย และวางแผนเส้นทางการบินของโดรน วิธีการเก็บข้อมูลของกล้องคือการหมุนและกวาดภาพอย่างต่อเนื่องเพื่อเก็บสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดิน หลังจากภารกิจการบินเสร็จสิ้น ข้อมูล VNIR, SWIR และข้อมูลการนำทางเฉื่อยจะถูกดาวน์โหลด จากนั้นข้อมูลสเปกตรัมสะท้อนจะถูกแปลงเป็นภาพเพื่อแสดงผลด้วยวิธีการทางเทคนิค และจากนั้นข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมจะถูกประมวลผล ในขั้นตอนการประมวลผลเบื้องต้น จะมีการสร้างแบบจำลองการจดจำคุณลักษณะสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดินโดยอิงจากสเปกตรัมลักษณะเฉพาะและข้อมูลสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดิน จากนั้นจึงทำการกลับด้านและทำนายพื้นที่ที่ไม่รู้จัก แผนผังการทำงานโดยละเอียดแสดงในรูปที่ 2

กระบวนการประมวลผลไฮเปอร์สเปกตรัมของโดรน

ความสว่างและการสะท้อนแสง

กล้องไฮเปอร์สเปกตรัมใช้การออกแบบทางแสงแบบสะท้อนรวมแบบวงกลมที่มีความแตกต่างของเฟสน้อย และใช้องค์ประกอบทางแสงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ข้อผิดพลาดในการรับภาพไม่เกินหนึ่งพิกเซล ซึ่งช่วยขจัดความบิดเบี้ยวของภาพ (smile and keystone distortion) ได้อย่างแทบจะหมดสิ้น แสงผ่านช่องแคบ ถูกแยกโดยตะแกรง และกระทบกับเซ็นเซอร์เพื่อสร้างข้อมูลสองมิติ ได้แก่ มิติเชิงพื้นที่และมิติเชิงสเปกตรัม ช่องแคบนั้นสอดคล้องกับเส้นบนพื้น ตามเส้นทางการเคลื่อนที่ของโดรน เส้นนั้นจะเคลื่อนที่ไปยังพื้นผิว นั่นคือ จะได้มิติเชิงพื้นที่สองมิติและมิติเชิงสเปกตรัมหนึ่งมิติ และในที่สุดจะได้ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมแบบลูกบาศก์

แสงสะท้อนจากวัตถุบนพื้นจะเข้าสู่เซนเซอร์ของเครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม และสัญญาณแสงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้ได้ค่า DN ดั้งเดิมของเซนเซอร์ ซอฟต์แวร์ SpectralView จะถูกใช้ในการแปลงค่า DN เป็นค่าความสว่าง เนื่องจากปฏิกิริยาของแต่ละพิกเซลของเซนเซอร์ไม่สม่ำเสมอ ผู้ผลิตจึงใช้ทรงกลมรวมแสงแบบสม่ำเสมอในการปรับเทียบค่าความสว่างก่อนออกจากโรงงานเพื่อให้แต่ละพิกเซลมีความสม่ำเสมอ และแปลงค่า DN ดั้งเดิมที่ไม่มีหน่วยให้เป็นค่าความสว่างที่มีหน่วย และสามารถนำไปเปรียบเทียบกับอุปกรณ์อื่นได้

ในการระบุลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมของวัตถุบนพื้น จำเป็นต้องแปลงค่าความสว่างเป็นค่าการสะท้อนแสง กระบวนการนี้ต้องใช้วัตถุเป้าหมายสำหรับการเปรียบเทียบ โดยทั่วไปจะใช้วัตถุเป้าหมายสามชิ้นที่มีค่าการสะท้อนแสงต่างกัน (เช่น ผ้าสีขาว ผ้าสีเทา และผ้าสีดำ) แต่ละชิ้นมีค่าการสะท้อนแสงที่ทราบแล้ว โดยการเก็บสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นและสเปกตรัมของวัตถุเป้าหมายพร้อมกัน ซอฟต์แวร์ SpectralView สามารถใช้ในการคำนวณค่าการสะท้อนแสงของวัตถุบนพื้นได้

เนื่องจากสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย โดรนจึงไม่สามารถรักษาระดับการบินที่คงที่ได้ตั้งแต่ต้นจนจบ และจะเกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ เช่น การหมุน การเอียง และการหันเห ในระหว่างการบินของโดรน ส่งผลให้ภาพที่ได้เกิดการผิดเพี้ยนและบิดเบี้ยว HeadWall มาพร้อมกับระบบนำทางเฉื่อยความแม่นยำสูง GPS/IMU ที่บันทึกข้อมูลทิศทางและตำแหน่งเพื่อแก้ไขภาพ ในขณะเดียวกัน HeadWall ยังผสานรวมเลเซอร์ Lidar 16 เส้นสำหรับการบินพร้อมกัน บันทึกข้อมูลจุดเมฆสามมิติและข้อมูลโครงสร้างแนวตั้งที่ความสูงน้อยกว่า 100 เมตร และท้ายที่สุดก็บรรลุการแก้ไขภาพที่มีความแม่นยำสูง ระบบนำทางเฉื่อยความแม่นยำสูงสามารถรวมเข้ากับสถานีฐานภาคพื้นดินเพื่อให้ได้ค่าความแตกต่างหลัง PPK ผ่านซอฟต์แวร์ POSPac UAV เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งและทิศทาง ใช้ซอฟต์แวร์ SpectralView เพื่อรวมมุมมองของเซ็นเซอร์และมุมมองทันที และคืนค่าตำแหน่งที่แท้จริงของแต่ละเฟรมผ่านข้อมูลตำแหน่งและข้อมูลทิศทางของการบินในขณะนั้น จึงทำให้การแก้ไขภาพเป็นแบบออร์โธเรคติเคชันเสร็จสมบูรณ์

การผสานข้อมูลสามารถผสานข้อมูลภูมิประเทศที่ได้จากเลเซอร์ไลดาร์และข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมได้ ในภาพสีเทียม ช่องสีแดงจะเน้นลักษณะที่สูงชัน (หน้าผา ต้นไม้) และช่องสีเขียวและสีน้ำเงินจะขยายความแตกต่างของพืชพรรณและพื้นดิน นอกจากนี้ ข้อมูล DEM ยังถูกเพิ่มเข้าไปในคิวบ์ข้อมูลเป็นช่องสัญญาณอีกด้วย

การผสานรวมข้อมูลภูมิประเทศและข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัม

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมด้วยโดรน (UAV) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายด้าน เช่น การเฝ้าระวังและการเตือนภัยล่วงหน้า การสำรวจทางธรณีวิทยา การระบุลายพรางทางทหาร การจำแนกลักษณะ การสกัดข้อมูลมลพิษทางสิ่งแวดล้อม การประมาณผลผลิตทางการเกษตร การตรวจสอบสถานะการเจริญเติบโต การระบุชนิดของไม้ป่า การวางแผนการก่อสร้าง การเลือกสถานที่ตั้งโครงการ ฯลฯ โดยจะยกตัวอย่างกรณีศึกษาบางส่วนมาวิเคราะห์ด้านล่าง

การตรวจสอบสุขภาพป่าไม้

ในการตรวจสอบสุขภาพของป่าสนนั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างภาพแสงสีเขียวและแสงที่มองเห็นได้ทั่วไปของต้นสนในระยะเริ่มต้นของโรคกับต้นสนที่แข็งแรง ดังนั้นจึงใช้เครื่องถ่ายภาพทางอากาศเพื่อทดสอบสเปกตรัมการสะท้อนแสงของเรือนยอดใบสนที่แข็งแรง และยังทดสอบสเปกตรัมการสะท้อนแสงของเรือนยอดต้นสนที่เป็นโรคด้วย (ภาพที่ 9 ตรงกลาง) ต้นสนที่แข็งแรงจะเจริญเติบโตอย่างแข็งแรง มีน้ำในใบเพียงพอ เซลล์คลอโรฟิลล์ทำงาน และมีการสะท้อนแสงที่ค่อนข้างแรงในแถบสีเขียวและแถบอินฟราเรดใกล้ ส่วนต้นสนที่เป็นโรคก็มีการสะท้อนแสงที่ค่อนข้างแรงในแถบสีเขียวและแถบอินฟราเรดใกล้เช่นกัน เนื่องจากถูกแมลงศัตรูพืชกัดกิน ต้นสนจึงอ่อนแอ มีความชื้นในใบต่ำ เซลล์คลอโรฟิลล์ไม่ทำงาน มีสีเหลือง และมีการสะท้อนแสงต่ำในแถบสีเขียวและแถบอินฟราเรดใกล้ จากลักษณะที่แตกต่างกันสองประการนี้ เมื่อรวมกับลักษณะสเปกตรัมที่สกัดจากภาคพื้นดิน เราจึงสามารถระบุต้นสนที่เป็นโรคได้ และลักษณะเฉพาะของลายนิ้วมือสเปกตรัมของเรือนยอดใบสนที่แข็งแรง สร้างแบบจำลองสเปกตรัมที่เกี่ยวข้อง รวบรวมข้อมูลภาพสเปกตรัมพื้นที่ขนาดใหญ่ผ่านไฮเปอร์สเปกตรัมจากโดรน และดำเนินการผกผันตามแบบจำลองเพื่อตรวจสอบสถานะสุขภาพของต้นสนในพื้นที่เป้าหมายขนาดใหญ่

การระบุตัวตนแบบปลอมแปลง

การระบุเป้าหมายพรางตัวของกองกระสุน นี่คือตาข่ายพรางตัวของรถ Saab Barracuda ที่อยู่เหนือกองกระสุน หลังจากใช้การถ่ายภาพ RGB แบบเดิม เป้าหมายพรางตัวจะกลมกลืนกับพื้นหลังและ "หายไป" ในพื้นหลัง ทำให้ไม่สามารถระบุเป้าหมายพรางตัวได้ เนื่องจากตาข่ายพรางตัวอยู่ในช่วงสเปกตรัมเต็มรูปแบบ 400-2500 นาโนเมตร ซึ่งแตกต่างจากพื้นหลัง จึงใช้โดรนไฮเปอร์สเปกตรัมในการถ่ายภาพเพื่อประมวลผล ลดข้อมูลพื้นหลัง และในขณะเดียวกันก็แยกและขยายความผิดปกติของสเปกตรัม ทำให้สามารถแยกเป้าหมายพรางตัวออกจากพื้นหลัง ทำให้เป้าหมายพรางตัวมองเห็นได้ชัดเจน

การจำแนกคุณลักษณะ

ในส่วนของการจำแนกประเภทพืชผล จากการทดลองภาคพื้นดิน ได้ใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ภาคพื้นดินวัดสเปกตรัมของพืชผลต่างๆ เช่น ข้าวบาร์เลย์ มันฝรั่ง ข้าวโอ๊ต อัลฟัลฟา เรพซีด และผักโขม เพื่อให้ได้ลักษณะเฉพาะของลายนิ้วมือสเปกตรัม จากนั้นจึงใช้ระบบไฮเปอร์สเปกตรัมจากโดรนเพื่อสร้างภาพสเปกตรัม "สเปกตรัมรวม" ของพืชผลต่างๆ โดยอาศัยคุณลักษณะของลายนิ้วมือสเปกตรัมนี้ จึงสามารถจำแนกประเภทพืชผลต่างๆ ได้โดยการคำนวณมุมสเปกตรัม SAM

การสำรวจหาแร่ธาตุและสมบัติ

เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในองค์ประกอบอะตอมของแร่ธาตุต่างๆ จึงมีความแตกต่างที่ชัดเจนในช่วง 1000-2500 นาโนเมตร เทคโนโลยีไฮเปอร์สเปกตรัมเป็นเทคโนโลยีแรกที่แสดงศักยภาพในด้านการระบุแร่ธาตุ ปัจจุบันห้องสมุดสเปกตรัมที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลก็อิงตามสเปกตรัมของแร่ธาตุเช่นกัน โดยใช้ห้องสมุดสเปกตรัมนี้ เราจึงสามารถระบุโลหะต่างๆ เช่น แร่เหล็ก แร่ทองแดง และทองคำได้โดยไม่ทำลายตัวอย่างในสถานที่จริง

การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาเป็นสัญญาณสำคัญในการสำรวจหาแร่ แร่ที่เปลี่ยนแปลงไปจะมีลักษณะสเปกตรัมที่แตกต่างกัน แหล่งแร่ที่เกิดจากกระบวนการความร้อนใต้ดินล้วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา การใช้โดรนในการวิเคราะห์สเปกตรัมขั้นสูงสามารถนำมาใช้เพื่อหาลักษณะสเปกตรัมของวัตถุบนพื้นดิน รวมถึงแร่ที่เปลี่ยนแปลงไปและคุณสมบัติของแร่เหล่านั้น การผสมผสานลักษณะสเปกตรัมต่างๆ จะช่วยให้บรรลุเป้าหมายในการสำรวจหาแร่ในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้

การประมาณปริมาณความชื้นในดิน

ปริมาณความชื้นในดิน (SMC) เป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญของดิน และเป็นข้อจำกัดหลักต่อโครงสร้างของอนุภาคดินและสถานะธาตุอาหาร SMC จะส่งผลต่อกระบวนการทางกายภาพและเคมีของดิน การทำความเข้าใจสถานะความชื้นในดินที่แท้จริงของพื้นที่เพาะปลูกจะช่วยให้สามารถจัดการระบบชลประทานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การปรับปรุงสถานะความชื้นในดินอย่างตรงจุดในระยะสำคัญของการเจริญเติบโตของพืชสามารถปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพของพืชได้ ตัวอย่างดินจะถูกเก็บอย่างสม่ำเสมอในพื้นที่เพาะปลูก นำไปประมวลผลและทำให้แห้งในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างบางส่วนถูกนำไปใช้เพื่อรักษารูปแบบของแบบจำลอง และบางส่วนใช้เป็นชุดตรวจสอบ หลังจากกรองและลดสัญญาณรบกวนแล้ว จะนำสเปกตรัมเฉลี่ยมาใช้สำหรับแต่ละพื้นที่ตัวอย่าง และใช้ดัชนีสเปกตรัมที่แตกต่างกันเพื่อเลือกและประมาณค่าความชื้นในดิน เลือกแถบความถี่ที่ดีที่สุดของปริมาณความชื้นในดิน และจากนั้นจึงสร้างแบบจำลองการประมาณค่าเชิงปริมาณเพื่อหาค่าความชื้นในดิน

โดรน V10 และ D20 ได้แก้ปัญหาการใช้งานและการติดตั้งแพลตฟอร์มการบินที่มีน้ำหนักมากและระยะเวลาบินนานได้อย่างดีเยี่ยม เครื่องมือถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม HeadWall Co-aligned 400-2500nm มีช่วงข้อมูลสเปกตรัมที่กว้างกว่าอุปกรณ์ 400-1000nm สามารถเก็บข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัม 400-1000nm และ 1000-2500nm ได้พร้อมกันด้วยความละเอียดพื้นดินเดียวกัน และมีความแม่นยำสูงกว่าในการระบุข้อมูลลายนิ้วมือสเปกตรัม โดรน + เครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม HeadWall Co-aligned 400-2500nm สามารถให้ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมคุณภาพสูงในพื้นที่ขนาดใหญ่ และสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในด้านการเกษตร ป่าไม้ การสำรวจทางธรณีวิทยา โบราณคดี การวางผังเมือง การเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อมและการเตือนภัยล่วงหน้า และสาขาอื่นๆ