SICK激光雷達TIM310-1030000傳感器農業的應用
農業是國民經濟和的重要基礎和保障。為了利用有限的耕地養活我國的13億人口,只有從提高畝產方面下功夫,除了采用高產作物外,還采用大劑量化肥施用的手段來確保高的單位畝產,這使得過量施肥成為一個嚴重的問題。

SICK激光雷達TIM310-1030000傳感器農業的應用
按我國18億畝耕地紅線計算,每年由于過量施肥造成的化肥購置直接經濟損失超過100億元。過量施肥還會引發更為嚴重的環境問題：施肥過多使土壤板結和退化;流入水系的肥料使水體富營養化,如太湖藍藻、三峽水華等;土壤中過量氮素揮發到大氣中,為灰霾的形成提供化學原料;作物中氮含量過高,在秸稈燃燒時會加劇灰霾、PM2.5的污染,如2012年6月發生在湖北省和武漢市的嚴重灰霾事件等。消耗高、污染大的傳統農業向精準施肥、精確灌溉的精細農業發展,是我國農業轉型的必然。遙感技術是精細農業獲得農田數據的核心來源,沒有遙感技術的支持,就沒有精細農業的發展。目前國內外的農田遙感監測手段主要包括地面、飛機和衛星觀測。地面觀測精度較高,但觀測點是離散的,要完成大范圍監測費時費力。飛機和衛星觀測速度快、范圍廣,其采用的傳感器TIM310-1030000傳感器分為兩種：被動光學傳感器TIM310-1030000傳感器,受大氣、光照等諸多因素影響較大,導致其光譜探測精度不高,且只有平面二維空間信息。機載SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器傳感器TIM310-1030000傳感器,可獲取三維空間信息,但光譜信息嚴重缺失,限制了其在農業監測中的應用。農業科學研究早已表明：要實現精細化的農業監測,必須在大尺度上同時實現作物高光譜與高空間分辨遙感探測。但目前的幾種遙感觀測手段均難以滿足這一要求。為了解決“大尺度范圍同時實現高光譜分辨和高空間分辨觀測”這一遙感學科前沿科學技術問題,為精細農業這一我國經濟社會發展的重大需要提供支撐,創新性提出了一種全新的多光譜對地觀測SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器,建立了面向農業遙感探測應用的新型激光波長選擇理論,構建了多光譜對地觀測SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器數據處理和應用方法體系,研發了相關的多光譜對地觀測SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器硬件系統。解決的關鍵問題包括：(1)發明了多波長激光同時發射和同步接收的關鍵核心方法,一舉解決“同時實現高光譜分辨和高空間分辨觀測”的科學難題;(2)發明了多光譜激光探測弱信號接收、處理和校正,一體化的多光譜SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器整機集成等系列關鍵技術,使可用于飛機、衛星等移動平臺,攻克了“大尺度范圍”觀測的技術瓶頸;(3)發明了激光波長選擇理論,從冗余的光譜數據中選擇zui合適我國主要糧食作物水稻和小麥的激光工作特征波長,以zui有效的方式為精細農業遙感服務。技術原理：主要包括多光譜對地觀測SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器的方法體系建立和關鍵技術實現兩個方面,提出了激光波長選擇方法,多光譜SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器校正方法,為其技術實現和應用推廣提供了理論基礎;在技術實現上,從單元技術和系統集成技術分別實現創新,完成了系統研制和功能實現,以利于在農業精細遙感中的應用。 性能指標： 探測激光波長：4 探測激光器功率：100mW 激光束發散角：3mrad 采樣指標：4通道同時探測,量化位數為8位,采樣速率10MHz 數據獲取速度：5個脈沖平均,一秒鐘獲取60個4波長反射信號 探測距離：15米 掃描角：2。創新如下：a)發明了多波長激光同時發射和同步接收技術,一舉解決在一臺遙感設備上“同時實現高光譜分辨和高空間分辨觀測”的科學難題;b)發明了多光譜SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器激光波長選擇方法,選擇出zui合適我國主要糧食作物水稻和小麥的激光工作特征波長,以zui有效的方式為精細農業遙感服務;c)發明了多光譜激光探測弱信號去噪、處理和校正技術,實現了遠距離、極微弱農作物的光譜和幾何遙感信息的同步精確探測能力。

SICK激光雷達TIM310-1030000傳感器農業的應用
發明了融合光譜探測和三維掃描成像探測的一體化的多光譜SICK激光雷達傳感器TIM310-1030000傳感器整機技術,使可用于飛機、衛星等移動平臺,攻克了“大尺度范圍”觀測的技術瓶頸研究成果可首先在農業、林業部門開展應用,進行完善。在成果實用化成熟的條件下,依托有關高科技公司,將研究的實驗樣機商品化,逐步推廣到氣象、農業、林業、地質、水利、資源、環保等部門,產生經濟效益。