經(jīng)過多年將衛(wèi)星圖像用于更大規(guī)模的景觀應(yīng)用之后，賽斯拜克獲得了一種用于成像和測繪生態(tài)項(xiàng)目的新型高分辨率機(jī)載多光譜相機(jī)，即使在云層覆蓋下，也能獲得與生態(tài)相關(guān)的信息意象。

對于光高光譜相機(jī)，捕獲動(dòng)態(tài)生態(tài)過程數(shù)據(jù)的圖像時(shí)間非常重要。根據(jù)需要捕捉圖像的靈活性也是如此——例如，當(dāng)落葉樹失去葉子但侵入性的、外來的普通沙棘仍然是深綠色時(shí)。對于其他航空攝影供應(yīng)商來說，靈活性通常很困難，他們更習(xí)慣于為工程或基礎(chǔ)設(shè)施目的成像，對時(shí)間問題不那么敏感。

使用紅外波段

紅外波段可實(shí)現(xiàn)與植被研究相關(guān)的特定應(yīng)用，并提供對植被“綠色度”或“生產(chǎn)力”的獨(dú)特觀察。紅外波段可以捕捉與植物組織或細(xì)胞中存在的葉綠素 A 或 B 色素的數(shù)量和類型相關(guān)的反射率。這種敏感性與檢測植被中的葉綠素相關(guān)，使研究者對生態(tài)相互作用有了獨(dú)特的理解，否則可能無法檢測到這些相互作用(見圖 2)。

用于繪制和監(jiān)測城市樹冠的彩色紅外圖像。黑點(diǎn)是白蠟樹，被用來“訓(xùn)練”物種鑒定的光譜表征方法

植物生產(chǎn)力是衡量植物狀況、活力、水分和健康狀況的指標(biāo)。確定生產(chǎn)性植物組織在景觀中的分布位置和方式可用于衡量生態(tài)系統(tǒng)狀況，包括作物生產(chǎn)力、生物量體積、病蟲害影響的檢測和測量，以及植被群落類型的繪圖。在某些情況下，它還用于識(shí)別和繪制特定植物物種，包括各種草、莎草、雜草或樹木，以及與藻類生長相關(guān)的不同水生模式。

機(jī)載影像采集完成后，通常會(huì)被帶入高性能軟件程序，旨在將多幅影像無縫“拼接”成單張影像或覆蓋整個(gè)感興趣區(qū)域的影像拼貼集。在此過程中，對影像進(jìn)行正射校正，這是一種調(diào)整影像以考慮景觀地形起伏的方法。此外，圖像是色彩平衡的，直方圖是標(biāo)準(zhǔn)化的，這對于光譜分析和遙感應(yīng)用至關(guān)重要。

圖像經(jīng)過處理后，便成為受過訓(xùn)練的遙感和生態(tài)專業(yè)人員團(tuán)隊(duì)的生態(tài)工具。通過將對高等數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的理解與生態(tài)專業(yè)知識(shí)以及對植被季節(jié)性、衰老和物候?qū)W的深入了解相結(jié)合，光高光譜相機(jī) 發(fā)現(xiàn)了成為理解景觀變化藍(lán)圖的空間模式。使用紋理、大小、形狀和反射率等變量映射特征。圖像特征分析為復(fù)雜的生態(tài)趨勢提供空間解決方案，并為與景觀恢復(fù)相關(guān)的關(guān)鍵決策提供信息。

映射入侵灌木

機(jī)載光高光譜相機(jī)最近的一個(gè)項(xiàng)目涉及繪制一種木本入侵灌木灌木金銀花的地圖，該灌木已經(jīng)在某南部的大片森林地區(qū)定居。這個(gè) 100 平方公里的區(qū)域的測繪是通過空中飛行開始的，隨后由使用者進(jìn)行實(shí)地工作對植物狀況進(jìn)行了測量，然后使用調(diào)查質(zhì)量的 GPS 定位找到了數(shù)十個(gè)單獨(dú)的金銀花灌木叢。

公用設(shè)施走廊內(nèi)繪制的木本入侵物種分布(黃色/紅色)。該圖顯示入侵物種分布從走廊擴(kuò)展到優(yōu)質(zhì)林區(qū)。

在地面上測量的植物被用來創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)“光譜特征”，以“訓(xùn)練”GIS 軟件識(shí)別圖像上的植物。改進(jìn)和進(jìn)一步校準(zhǔn)生成的地圖具有非常高的可靠性，精確顯示了金銀花植物的分布，與整個(gè)項(xiàng)目區(qū)域(超過 100 萬畝)中發(fā)現(xiàn)的其他理想灌木區(qū)分開來。能夠?yàn)樗饺送恋厮姓吆凸餐恋毓芾頇C(jī)構(gòu)的工作人員提供精確的地圖，以及數(shù)萬種入侵植物中每一種的坐標(biāo)，這樣他們就可以前往每一種植物并將其移除，作為根除計(jì)劃的一部分。

光高光譜相機(jī)產(chǎn)生的成像不會(huì)像高空飛行的飛機(jī)和衛(wèi)星那樣受到云層和較低光照條件的影響，它們的運(yùn)行會(huì)隨著云層的增加而停止。該技術(shù)還獲得了非常精確的紅外和彩色波段，這些波段都是地理參考的，支持使用者以前無法進(jìn)行的新型分析。

光高光譜相機(jī)安裝在無人飛機(jī)底部，它可以拍攝數(shù)萬畝的土地。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在便攜式硬盤驅(qū)動(dòng)器上，降落時(shí)將其從飛機(jī)上取下并通過文件傳輸協(xié)議站點(diǎn)發(fā)送到圖像處理辦公室。

更多應(yīng)用

從 500 英尺拍攝的地理參考傾斜照片。

光高光譜相機(jī)有許多陸上應(yīng)用。通過繪制湖泊和河流的水質(zhì)損害圖，可以確定是否需要疏浚等沉積物管理，至少在透明度較高的水道中是這樣。繪制有害藻類甚至入侵水生植物的地圖很容易完成。繪制農(nóng)作物歉收圖也很有效，例如夏季干旱期間發(fā)生的作物歉收。此外，這些圖像對于早期檢測樹木病害(例如白蠟樹蛀蟲)也很有價(jià)值，這有助于確定城市行道樹管理的需求和成本。