MAPIR环境监测
MAPIR提供一套完整的环境监测方案，用于测量植物与土壤等物体表面光线反射特性的变化。这种被反射的光谱被称为物质的反射光谱特征，通过遥感技术即可远距离获取物质的成分信息。
立即联系我们，与多光谱遥感专家直接沟通。我们很乐意为您详解技术细节，并针对您的项目需求推荐最佳解决方案。
要精确测量反射光，需要以下三类硬件设备：
多光谱成像相机：通过拍摄参考标靶图像，建立图像像素数值与反射率百分比之间的对应关系。经过后期处理，图像每个通道中的像素点都将表征被测物体在相机感应波段的光线反射百分比。特定波段的反射光数据能够揭示场景中物体的特性，例如植物的健康状况。
环境光传感器：用于测量照射被测物体的环境光光谱（340-1010纳米波段）。无论是自然光源（太阳光）还是人造光源（LED、荧光灯、卤素灯、白炽灯等）均可测量。该设备会基于GNSS（GPS）时间记录光照数据，当光线条件变化时，我们的后期处理软件将自动调整图像反射率校准参数。
反射率参考标靶：提供实验室测量的反射率基准标准，用于将图像像素值转换为反射率百分比。反射率百分比表征物体对环境光的反射程度，而不同强度的反射差异则构成物体的光谱特征。结合环境光传感器使用基准标靶，可确保反射数据在不同时间和光照条件下仍具有可比性。
光线传感器负责测量环境光光谱，而参考标靶则能揭示物体对光线的反射特性。通过这两组数据的协同工作，多光谱图像得以实现精准校准，并支持跨时间、跨地域的比对分析。
只需配备单个光谱辐射计和反射率参考标靶，即可处理任意数量多光谱相机拍摄的图像。该光线传感器可记录多光谱相机感应范围内（340-1010纳米）的环境光光谱数据。
光线传感器既可独立使用（左图），也可直接连接多光谱相机（右图）：
光线传感器将每秒通过高分辨率光谱辐射计检测环境光光谱。下图展示了晴朗天气下太阳光的典型测量数据：每次1Hz的测量包含135个数值（图中点状显示），连续光谱曲线则构成光谱特征图。
在光线传感器持续记录环境光谱的同时，多光谱相机会对目标物进行图像采集，并同步拍摄参考标靶以供后期处理。
我们的软件将自动测算参考标靶区域的反射数据，并生成相应的反射率校正参数。系统还会根据光线传感器记录的环境光变化，在反射率校准过程中进行动态补偿。
我们的Survey3多光谱相机提供两种镜头选项（W代表广角镜头，N代表窄角镜头），以及以下五种滤光片型号可选。根据滤光片型号的不同，每张图像最多可同步采集三个独立波段的光谱数据。
| Camera Filter Model | Image Channels 1,2,3 | Spectrum Peaks |
| RGN | Red, Green, Near Infrared (NIR) | 660nm, 550nm, 850nm |
| OCN | Orange, Cyan, Near Infrared (NIR) | 615nm, 490nm, 808nm |
| NGB | Near Infrared (NIR), Green, Blue | 850nm, 550nm, 475nm |
| RE | Red Edge | 725nm |
| NIR | Near Infrared (NIR) | 850nm |
| Spectrum Peak | Spectrum Color | Spectrum Width | Filter Model | Image Channel |
| 475nm | Blue | 15nm | NGB | 3 |
| 490nm | Cyan | 36nm | OCN | 2 |
| 550nm | Green | 15nm | NGB, RGN | 2 |
| 615nm | Orange | 42nm | OCN | 1 |
| 660nm | Red | 15nm | RGN | 1 |
| 725nm | Red-Edge | 23nm | RE | 1 |
| 808nm | Near Infrared | 50mm | OCN | 3 |
| 850nm | Near Infrared | 30mm | NGB, RGN, NIR | 1,3,1 |
以OCN（橙、青、近红外）滤光片型号为例，您可以看到下方的滤光片透射率图谱。后续图示为经处理的OCN相机三通道成像效果，分别对应通道1（615纳米）、通道2（490纳米）及通道3（808纳米）的成像结果。
图像显示主要为健康草地，夹杂着少量枯叶。将处理后的图像进行通道分离后，可以清晰看到三个通道（从左至右）：橙色通道、青色通道和近红外通道：
上述三张单光谱/通道图像原始分辨率均为1200万像素（4000×3000像素），其成像效果与多传感器多光谱相机（如MAPIR Kernel2、Micasense RedEdge等）所获结果相似。各通道数据完全独立，经过处理后不存在任何光谱重叠或串扰现象。由于这三个通道均源自同一图像传感器，因此可在任意拍摄距离下保持像素级精准对齐。
随后，您可以使用任意多光谱指数对图像通道进行处理。常用的植被健康/活力指数NDVI，就是通过对比红/橙光与近红外光的反射差异来实现的。下方应用的绿-黄-红色渐变色谱映射显示：健康草地呈绿色，而不健康植被（或非植物对象）则呈现黄色至红色。
借助光线传感器采集的光谱数据，即使环境光照发生变化，也能确保各图像通道间的对比关系始终保持一致。除非阴影区域过暗，否则大部分阴影干扰都能被有效消除。
我们的光线传感器（光谱辐射计）能在环境光照变化时持续保持反射率校准的准确性。
下方呈现的是一段历时3.5小时的延时动画，在多云天气下以每分钟一张的频率拍摄而成。场景主要由健康草地和部分枯叶构成。通过NDVI公式计算并应用色彩渐变映射，绿色代表健康植被，红色代表不健康/枯死植被。四个展示区域分别为：原始图像、未校准的NDVI、仅使用参考标靶校准的NDVI，以及同时使用标靶与光线传感器校准的NDVI。
下图：Survey3W OCN相机拍摄的3.5小时延时序列（每分钟1张，共206帧），曝光锁定，多云天气，NDVI色彩映射范围0.2-0.8（分辨率已压缩适配网络浏览）
请注意观察原始图像的亮度如何随着云层遮挡太阳而持续变化。我们的光线传感器能实时追踪环境光照变化，确保植被指数（如NDVI）的对比度测量结果始终保持一致。
下图：Survey3W RGN相机拍摄的3.5小时延时序列（每分钟1张，共206帧），曝光锁定，多云天气，NDVI色彩映射范围0.2-1.0（分辨率已压缩适配网络浏览）
Survey3W RGN相机成像对比（从左至右）：原始JPG图像 → 校准后RAW数据 → NDVI色彩映射（0.2-1.0）
下图：Survey3W RGN相机拍摄，苜蓿田400英尺高度，多云与晴朗天气对比，NDVI色彩映射范围0.2-1.0
在飞行器上搭载MAPIR光线传感器，即使阴天也能正常采集图像。云层造成的暗化效应被大幅削弱，使得在多数光照条件下都能获取稳定数据。上方的NDVI图像展示了从400英尺（120米）高空拍摄的苜蓿农田垄道，由多张独立照片拼接成测绘地图。尽管测绘任务期间云层密布，日光频繁被云层遮挡，最终生成的NDVI对比图与次日晴朗天气下获取的结果仍保持高度一致。