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作物水分脅迫指數(shù)(CWSI)是1981年發(fā)展起來的一項標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，用以量化脅迫，克服其他環(huán)境參數(shù)對脅迫與植物溫度關(guān)系的影響，該指數(shù)對植物生理生態(tài)研究意義非凡。

WIRIS Agro相機(jī)是由Workswell公司長期與中歐領(lǐng)先的生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu):作物研究所和捷克布拉格生命科學(xué)大學(xué)合作開發(fā)的一款專用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域測量大面積水脅迫的專利產(chǎn)品。該相機(jī)由LWIR長波紅外傳感器(640×512)和10倍光學(xué)變焦RGB鏡頭（1920×1080）組成。該相機(jī)可直接測量得到作物水分脅迫指數(shù)圖及高清RGB圖，通過這些信息可用于確定產(chǎn)量分布、優(yōu)化灌溉或控制水管理等補(bǔ)救措施，也可實時測量溫度并通過軟件將CWSI圖像轉(zhuǎn)換為可視化溫度圖像，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究提供非常重要的技術(shù)支撐，革新了農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)研究手段。

在旱季，人們通常感興趣的是干旱對作物的實際影響。該影響不僅取決于氣候條件，而且還取決于地下水干旱、植物根系大小等。用CWSI相機(jī)測量植物的水分脅迫可幫助我們快速確定干旱對作物的真實影響。CWSI Analyzer軟件與CWSI相機(jī)密切配合，能在很短的時間內(nèi)從海量圖像生成潛在的產(chǎn)量圖。使用無人機(jī)平臺搭載CWSI相機(jī)，即可獲得飛行過程中作物水分脅迫的實際值，或使用收集到的數(shù)據(jù)創(chuàng)建概覽地圖。通過對比不同年份不同水分脅迫下的產(chǎn)量，可繪制當(dāng)前水分脅迫下潛在產(chǎn)量圖。

一、主要應(yīng)用

●水狀況監(jiān)測-監(jiān)測水分脅迫：

作物在生長季節(jié)的缺水狀況。無論作物是否灌溉。特殊彩色地圖“Crop”和“CropStep”可用。

●灌溉管理：

灌溉系統(tǒng)優(yōu)化既包括確定合適的土壤傳感器位置，也包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化。特殊彩色地圖“Water”和“WaterStep”可用。

●表型研究：

不同的植物品種對可用水量敏感程度。CWSI相機(jī)將幫助您確定與其他物種的植物相比，特定物種的植物處于水脅迫的頻率。

●生物量覆蓋指數(shù)：

實時計算大田植物百分比。

●基于溫度和CWSI測量的其他應(yīng)用：

土壤水分監(jiān)測保墑、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、森林資源管理等。

二、技術(shù)參數(shù)

三、應(yīng)用案例

1. 作物干旱的實際影響研究

在旱季，人們通常感興趣的是干旱對作物的實際影響。這些影響不僅取決于所謂的氣候干旱條件，而且還取決于地下水干旱、植物根系的大小等。利用WIRIS Agro測量植物的水分脅迫將有助于用戶確定干旱對作物的實際影響，如下圖所示，田間作物CWSI值普遍在0.5一下，說明整體干旱程度較低。

2. 生物量覆蓋指數(shù)計算

BCI(生物量覆蓋指數(shù))與RGB場景中植被數(shù)量的評價有關(guān)?；赗GB相機(jī)的可見光數(shù)據(jù)，對包含綠色植被的地面進(jìn)行評估，并將這些區(qū)域與RGB圖像中被白色掩蓋的其他(非植被)區(qū)域的百分比進(jìn)行比較。BCI可由用戶通過簡單的閾值調(diào)整，植物百分比實時測量顯示，如下圖所示甘藍(lán)占比為65%。

易科泰公司憑借多年在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域儀器技術(shù)研發(fā)集成及推廣經(jīng)驗，結(jié)合Agro成像儀的優(yōu)勢特點，率先將該相機(jī)引入EcoDrone專業(yè)無人機(jī)遙感平臺和陸基水分脅迫測量監(jiān)測平臺，通過選配多光譜、高光譜及葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)，并配合土壤水分、空氣溫濕度、莖流等監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，組成完整的陸空雙基作物數(shù)字化系統(tǒng)，為大田作物及森林植被水分脅迫監(jiān)測、作物產(chǎn)量預(yù)估、表型研究及指導(dǎo)灌溉方面，提供方便、快速、一體化的解決方案。