GaiaSky-mini-VL輕型機載高光譜成像儀是雙利合譜自主研發集成純國產化的一款新型機載高光譜設備，設備適配各類旋翼無人機，具有質量輕、參數高、數據穩等特點。采用光柵分光無人機外置推掃成像模式，集成了高精度GPS/IMU慣導系統（實時記錄高光譜的GPS信息和飛行姿態數據）、減震系統和1000W像素高清RGB相機輔助圖像矯正，成功克服了無人機系統搭載高光譜相機時，由于無人機系統的自身震動，以及飛行過程中由于飛機偏航、俯仰和翻滾所造成的成像質量扭曲變形的問題。在獲取研究對象的影像的同時獲得每個像元的光譜分布，定量分析地球表面生物物理化學過程和參數，為無人機載高光譜成像技術在目標識別、偽*與反偽*軍事領域，地面物體與水體遙測、現代精細農業等生態環境監測等領域的廣泛應用奠定了基礎。可用于直接測量區域大尺度的地物光譜反射率，在獲取研究對象的影像的同時獲得每個像元的光譜分布，定量分析地球表面生物物理化學過程和參數，具有無接觸、無損傷、大尺度、快速、準確的特點。

GaiaSky-mini-VL輕型機載高光譜成像儀從硬件集成到軟件通訊控制，再到數據處理分析等等全部做到自主可控，同時對相應知識產權等權益的掌握，實現對核心技術的把控，為更多的行業及平臺提供不同的應用輸出。為高光譜成像技術在精準農林、林業遙感、地物識別、偽*與反偽*、生態環境監測、水體遙測、地理信息遙感等應用方向奠定了堅實的基礎。

產品圖

系統特點

1、采用光柵分光無人機外置推掃成像方式，搭配高精度慣導系統和減震系統，圖像清晰無變形。

2、1000W像素輔助取景攝像頭取景，監控拍攝效果，反演模型圖像結果實時回傳查看。

3、具備自動設定曝光時間功能，自動記錄標定板數據功能。

4、配備有獨立的北斗導航，實時記錄高光譜成像儀的中國北斗信息和飛行姿態數據。

5、高光譜成像儀開啟掃描，地面控制站實時顯示高光譜圖像數據三波段合成圖像。

6、高光譜圖像數據采集軟件與無人機控制軟件集成，可同時看到飛控信息及數據采集界面。

7、具備輻射校準、波長校準、幾何校準及畸變校準等功能，可實現校準流程的集成化管理。

系統配置及參數

配套軟件

采集控制及預處理軟件：可靈活設置曝光、增益、掃描速度，動態顯示實時高光譜圖像和高光譜曲線；具有自動曝光、自動速度匹配、自動數據保存等功能；支持任意三波段合成實時顯示、單波段實時顯示、支持中英文雙語切換；波段選擇功能、單波長灰度圖像連續預覽、反射率校正功能、區域校正功能、大氣校正功能；單波段灰度圖像動態預覽功能，可切換每波段時間間隔(ms)。

幾何校正軟件及拼接軟件：打開后軟件自動導入記錄的IMU文件；提供POS解算精度報告，至少包含：衛星數量、數據覆蓋度、估計姿態精度、估計位置精度和 PDOP值；至少支持 UTM 和 WGS84 兩種投影方式，任意修改輸出分辨率；可同時輸入多條航帶數據，且可批處理計算；可選擇 DEM 數據輔助校正，一鍵式完成高光譜圖像數據校正；多條航帶數據輸入，一鍵式完成航帶拼接功能。

無人機外置推掃成像模式數據展示

應用案例展示

1. 河流水質監測

遙感技術的發展與進步為河流、湖泊水體的監測和研究開辟了新的途徑。遙感水質監測技術具有高動態、低成本和宏觀性等顯著特點，在河流、湖泊水質污染研究方面有著常規檢測不可替代的優點。它既可以滿足大范圍水質監測的需要，也可以反映水質在空間和時間上的分布和變化情況，彌補了單一采用水面采樣的不足，同時還能發現一些常規方法難以揭示的污染源的分布以及污染物的遷移特征和影響范圍，為科學布設水面采樣點提供依據。高光譜遙感由于其高精度、多波段、信息量大等特點被廣泛應用于遙感水質監測，大大提高了水質參數的估測精度。伴隨著遙感技術的不斷進步，水質監測已由定性描述轉向定量分析，同時可監測的水質參數逐漸增加，反演精度也不斷提高，在水資源的保護、規劃和可持續發展方面發揮了重大作用。

無人機高光譜影像不僅包含有河流，還有其他的樹木、雜草、土壤、道路、建筑物等，從影像中提取感興趣的目標物，通常的方法有非監督分類、監督分類、決策樹、面向對象分類等，本研究采用監督分類的馬氏距離法對拼接好的無人機高光譜影像進行分類，從而提取了中山市和深圳市的某河流信息，并對河流進行葉綠素 a、總氮、總磷、懸浮物和渾濁度等水質參數的反演。

水體 TSS、 CHLa 、TP 、渾濁度反演

2.作物長勢監測研究

植被指數主要反映植被在可見光、近紅外波段反射與土壤背景之間差異的指標，各個植被指數在一定條件下能用來定量說明植被的生長狀況。歸一化植被指數（NDVI）是常用的植被指數之一，在植被處于中、低覆蓋度時，該指數隨覆蓋度的增加而迅速增大，當達到一定覆蓋度后增長緩慢，所以適用于植被早、中期生長階段的動態監測。

氮素是作物生長和產量品質形成所必須的重要元素，通過了解作物葉層氮含量、葉綠素等的動態變化，對評價作物氮素營養狀況、生產能力及預測產量或者品質等均具有重要意義。