高光譜遙感是利用電磁波譜中300-2500nm的譜段范圍對地物進行信息獲取的遙感技術。高光譜遙感具有圖譜合一的特點，可以獲取豐富的地物光譜信息，這是傳統(tǒng)遙感技術所不能比擬的優(yōu)勢。高光譜遙感技術可以實現(xiàn)對地表植被、土壤、水體等各類自然資源的詳細監(jiān)測，在農林業(yè)領域具有廣泛的應用前景。

無人機高光譜遙感監(jiān)測技術為甘蔗病蟲害的預防提供了一種先進的方法。以下是該技術在甘蔗病蟲害預防中的應用和步驟：

1. 無人機搭載高光譜相機進行數(shù)據采集：利用無人機搭載高光譜相機，在甘蔗田地上方獲取高光譜圖像數(shù)據。無人機的高空視角可以覆蓋大面積的甘蔗田，并且可以通過調整飛行高度和速度來獲取高質量的高光譜數(shù)據。

2. 高光譜數(shù)據處理與分析：對獲取的高光譜數(shù)據進行處理，包括去噪聲、幾何校正、大氣校正等預處理步驟，以提高數(shù)據質量。然后，結合甘蔗病蟲害的光譜特征，通過圖像處理和分析技術，提取與病蟲害相關的光譜信息。

3. 建立病蟲害預測模型：利用機器學習和數(shù)據分析方法，基于提取的光譜信息和已知的甘蔗病蟲害數(shù)據，建立病蟲害的預測模型。這個模型可以根據高光譜數(shù)據預測甘蔗田地的病蟲害發(fā)生概率和程度。

4. 定期監(jiān)測與預警：通過定期利用無人機高光譜遙感監(jiān)測技術獲取甘蔗田地的高光譜數(shù)據，并結合建立的病蟲害預測模型，對甘蔗田地進行定期的監(jiān)測和預警。這可以幫助農民及時發(fā)現(xiàn)潛在的病蟲害風險，采取相應的預防措施。

5. 精準防治與管理：基于無人機高光譜遙感監(jiān)測結果，農民可以定位到病蟲害發(fā)生的區(qū)域，采取精準的防治措施，如局部噴灑農藥、剪除受害部分等，以避免不必要的農藥使用和減少環(huán)境污染。

需要注意的是，無人機高光譜遙感監(jiān)測在預防甘蔗病蟲害中，仍然面臨一些挑戰(zhàn)，如光照、大氣條件、甘蔗品種等因素對光譜數(shù)據的影響。因此，在實際應用中，需要綜合考慮各種因素，結合地面實況驗證和其他監(jiān)測手段，進一步提高預測的準確性和可靠性。同時，農民和相關機構應加強對該技術的培訓和應用研究，以提高甘蔗病蟲害防治的效果和農業(yè)生產的可持續(xù)性。

　本研究應用了400-1000nm的高光譜相機，可采用廣東賽斯拜克有限公司產品SF500-無人機高光譜進行相關研究。SF500-無人機高光譜測量系統(tǒng)采用高信噪比超高速CCD成像器件，提供高穩(wěn)定性的光譜圖像采集；采用自研的高效率低功耗圖像處理算法，大大延長了整機飛行時間，降低了系統(tǒng)功耗。

　　甘蔗是我國重要的糖料作物，主要種植在華南地區(qū)，廣西種植面積占全國60%以上，是我國重要的甘蔗種植基地。甘蔗是一種多年生作物，并利用蔗莖進行無性繁殖，所以由于我國甘蔗產區(qū)長期連作種植，輪作區(qū)域較少，這就致使甘蔗病蟲害日積月累，不斷加重其危害程度。再加上甘蔗在春、夏、秋、冬四季均能種植，這就為病蟲害的快速傳播創(chuàng)造了有利的條件。所以，我國的甘蔗病害具有以下特點∶

        （1）病害生理小種復雜；

　　（2）病蟲害世代重疊；

　　（3）病蟲害危害嚴重。

　　一方面，據有關部門調查顯示，黑穗病及花葉病在我國主要產蔗區(qū)的發(fā)病率在25%以上，大片蔗田因地下害蟲的危害而不能宿根。由于甘蔗病蟲害對甘蔗產量、甘蔗宿根年限及甘蔗的品質均有極為嚴重的影響，因此，甘蔗病蟲害己經成為制約我國蔗糖產業(yè)快速健康發(fā)展的主要因素，嚴重地限制了蔗糖優(yōu)勢產業(yè)的發(fā)展。

　　另一方面，農民為防治病蟲害而大量使用化學農藥導致甘蔗病蟲的天敵大量死亡，打破了自然界昆蟲間相互制約的平衡關系，并致使危害甘蔗的害蟲產生了抗藥性，使得甘蔗害蟲的防治工作更加困難、被動。更使得甘蔗生長環(huán)境及人類健康因化學農藥的殘留而受到污染、危害。因此，如何有效地預防甘蔗病蟲害，提高甘蔗病蟲害防治水平，確保甘蔗產業(yè)的快速健康發(fā)展已成為當今植保工作者的首要任務。

　　遙感監(jiān)測技術的發(fā)展已日趨究善。有很多已運用在農作物長勢監(jiān)測與估產中。由于作物病蟲害發(fā)生的生理生態(tài)過程及其與環(huán)境因素的關系較為復雜，作物病蟲害遙感監(jiān)測方法仍在摸索或探索之中。綜合區(qū)域農作物的品種、栽培方法、氣候環(huán)境等因素對作物病蟲害發(fā)生的影響、特點，建立多元化的作物病蟲害光譜特征數(shù)據庫，改進作物病蟲害遙感監(jiān)測模型或算法，增強預測預報模型的普適性和機理性，以提高作物病蟲害遙感監(jiān)測方法的適用性和目的性。