高光譜遙感是利用電磁波譜中300-2500nm的譜段范圍對(duì)地物進(jìn)行信息獲取的遙感技術(shù)。高光譜遙感具有圖譜合一的特點(diǎn)，可以獲取豐富的地物光譜信息，這是傳統(tǒng)遙感技術(shù)所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。高光譜遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地表植被、土壤、水體等各類自然資源的詳細(xì)監(jiān)測(cè)，在農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

無(wú)人機(jī)高光譜遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)為甘蔗病蟲(chóng)害的預(yù)防提供了一種先進(jìn)的方法。以下是該技術(shù)在甘蔗病蟲(chóng)害預(yù)防中的應(yīng)用和步驟：

1. 無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：利用無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)，在甘蔗田地上方獲取高光譜圖像數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)的高空視角可以覆蓋大面積的甘蔗田，并且可以通過(guò)調(diào)整飛行高度和速度來(lái)獲取高質(zhì)量的高光譜數(shù)據(jù)。

2. 高光譜數(shù)據(jù)處理與分析：對(duì)獲取的高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括去噪聲、幾何校正、大氣校正等預(yù)處理步驟，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。然后，結(jié)合甘蔗病蟲(chóng)害的光譜特征，通過(guò)圖像處理和分析技術(shù)，提取與病蟲(chóng)害相關(guān)的光譜信息。

3. 建立病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)模型：利用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析方法，基于提取的光譜信息和已知的甘蔗病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)，建立病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)模型。這個(gè)模型可以根據(jù)高光譜數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)甘蔗田地的病蟲(chóng)害發(fā)生概率和程度。

4. 定期監(jiān)測(cè)與預(yù)警：通過(guò)定期利用無(wú)人機(jī)高光譜遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)獲取甘蔗田地的高光譜數(shù)據(jù)，并結(jié)合建立的病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)模型，對(duì)甘蔗田地進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。這可以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的病蟲(chóng)害風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

5. 精準(zhǔn)防治與管理：基于無(wú)人機(jī)高光譜遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果，農(nóng)民可以定位到病蟲(chóng)害發(fā)生的區(qū)域，采取精準(zhǔn)的防治措施，如局部噴灑農(nóng)藥、剪除受害部分等，以避免不必要的農(nóng)藥使用和減少環(huán)境污染。

需要注意的是，無(wú)人機(jī)高光譜遙感監(jiān)測(cè)在預(yù)防甘蔗病蟲(chóng)害中，仍然面臨一些挑戰(zhàn)，如光照、大氣條件、甘蔗品種等因素對(duì)光譜數(shù)據(jù)的影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮各種因素，結(jié)合地面實(shí)況驗(yàn)證和其他監(jiān)測(cè)手段，進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，農(nóng)民和相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的培訓(xùn)和應(yīng)用研究，以提高甘蔗病蟲(chóng)害防治的效果和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。

　本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用廣東賽斯拜克有限公司產(chǎn)品SF500-無(wú)人機(jī)高光譜進(jìn)行相關(guān)研究。SF500-無(wú)人機(jī)高光譜測(cè)量系統(tǒng)采用高信噪比超高速CCD成像器件，提供高穩(wěn)定性的光譜圖像采集；采用自研的高效率低功耗圖像處理算法，大大延長(zhǎng)了整機(jī)飛行時(shí)間，降低了系統(tǒng)功耗。

　　甘蔗是我國(guó)重要的糖料作物，主要種植在華南地區(qū)，廣西種植面積占全國(guó)60%以上，是我國(guó)重要的甘蔗種植基地。甘蔗是一種多年生作物，并利用蔗莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，所以由于我國(guó)甘蔗產(chǎn)區(qū)長(zhǎng)期連作種植，輪作區(qū)域較少，這就致使甘蔗病蟲(chóng)害日積月累，不斷加重其危害程度。再加上甘蔗在春、夏、秋、冬四季均能種植，這就為病蟲(chóng)害的快速傳播創(chuàng)造了有利的條件。所以，我國(guó)的甘蔗病害具有以下特點(diǎn)∶

        （1）病害生理小種復(fù)雜；

　?。?）病蟲(chóng)害世代重疊；

　　（3）病蟲(chóng)害危害嚴(yán)重。

　　一方面，據(jù)有關(guān)部門(mén)調(diào)查顯示，黑穗病及花葉病在我國(guó)主要產(chǎn)蔗區(qū)的發(fā)病率在25%以上，大片蔗田因地下害蟲(chóng)的危害而不能宿根。由于甘蔗病蟲(chóng)害對(duì)甘蔗產(chǎn)量、甘蔗宿根年限及甘蔗的品質(zhì)均有極為嚴(yán)重的影響，因此，甘蔗病蟲(chóng)害己經(jīng)成為制約我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展的主要因素，嚴(yán)重地限制了蔗糖優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　另一方面，農(nóng)民為防治病蟲(chóng)害而大量使用化學(xué)農(nóng)藥導(dǎo)致甘蔗病蟲(chóng)的天敵大量死亡，打破了自然界昆蟲(chóng)間相互制約的平衡關(guān)系，并致使危害甘蔗的害蟲(chóng)產(chǎn)生了抗藥性，使得甘蔗害蟲(chóng)的防治工作更加困難、被動(dòng)。更使得甘蔗生長(zhǎng)環(huán)境及人類健康因化學(xué)農(nóng)藥的殘留而受到污染、危害。因此，如何有效地預(yù)防甘蔗病蟲(chóng)害，提高甘蔗病蟲(chóng)害防治水平，確保甘蔗產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展已成為當(dāng)今植保工作者的首要任務(wù)。

　　遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展已日趨究善。有很多已運(yùn)用在農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)中。由于作物病蟲(chóng)害發(fā)生的生理生態(tài)過(guò)程及其與環(huán)境因素的關(guān)系較為復(fù)雜，作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)方法仍在摸索或探索之中。綜合區(qū)域農(nóng)作物的品種、栽培方法、氣候環(huán)境等因素對(duì)作物病蟲(chóng)害發(fā)生的影響、特點(diǎn)，建立多元化的作物病蟲(chóng)害光譜特征數(shù)據(jù)庫(kù)，改進(jìn)作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)模型或算法，增強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型的普適性和機(jī)理性，以提高作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)方法的適用性和目的性。