Apabila pemantauan debunga bertemu pengimejan hiperspektral

Apabila musim bunga tiba, ia membawa bunga-bunga yang cantik dan warna-warna cerah, tetapi juga beberapa gejala ketidakselesaan dan alahan. Gejala-gejala ini mungkin disebabkan oleh debunga, zarah-zarah kecil yang terdiri daripada sel pembiakan jantan tumbuhan yang boleh disebarkan oleh angin, serangga, atau haiwan lain untuk mendebungakan tumbuhan lain. Debunga wujud di udara dan mungkin memasuki saluran pernafasan kita, yang berpotensi menjejaskan kesihatan kita.

Petunjuk pemantauan kepekatan debunga dan faktor yang mempengaruhinya agak kompleks, bukan sahaja melibatkan kepekatan debunga, saiz zarah debunga dan jarak dari sumber pelepasan debunga, tetapi juga kelajuan angin tempatan, arah angin, tempoh cahaya matahari, jenis dan keamatan hujan, serta kestabilan atmosfera.Ini berkaitan dengan faktor meteorologi.

Pemantauan debunga tradisional terutamanya menggunakan Pemantauan manualdan Pemantauan instrumen automatikTerdapat dua kaedah utama. Biro meteorologi kebanyakannya menggunakan pemantauan instrumen.

Dalam kebanyakan amalan, pengukuran debunga dilakukan menggunakan pensampel fizikal, seperti peranti rod berputar atau perangkap spora pukal jenis Hirst. Peranti ini menangkap debunga dari udara dan kemudian menganalisisnya di bawah mikroskop untuk mengira butiran debunga individu. Walaupun proses ini telah menjadi amalan standard selama beberapa dekad, pergantungannya pada intervensi manusia mengehadkan ketepatan dan liputan geografinya.

Julat spesies debunga yang diliputi adalah terhad:Oleh kerana kaedah tradisional mempunyai pelbagai aplikasi, data tahap debunga yang diukur menggunakan kaedah ini mempunyai batasan yang ketara. Dalam banyak kes, stesen pemantauan hanya tertumpu pada beberapa spesies debunga, mengakibatkan jurang data.

 Isu taburan geografi:Stesen pemantauan debunga tradisional tertumpu di kawasan tertentu, terutamanya kawasan bandar, manakala tiada pemantauan di kawasan luar bandar atau pinggir bandar. Taburan terhad ini mengakibatkan liputan geografi yang lemah.

Pengiraan manual:Mengira secara manual di bawah mikroskop merupakan proses yang membosankan dan terdedah kepada kesilapan manusia. Tambahan pula, ia sangat bergantung pada ketersediaan kakitangan mahir, yang memberi kesan kepada garis masa dan seterusnya menjejaskan kebolehpercayaan dan kesahihan data.

Kebolehubahan persampelan: Penempatan pengumpul debunga mempengaruhi bacaan dengan ketara. Malah menggerakkan pengumpul beberapa meter atau mengubah orientasinya boleh mengubah keputusan. Tapak yang berbeza menggunakan tiang atau plat dengan saiz yang berbeza, yang mempengaruhi bilangan butiran debunga yang ditangkap. Pembolehubah ini boleh menyebabkan ketidakkonsistenan dalam data yang dikumpul dari kawasan yang berbeza.

Faktor persekitaran dan teknologi:Faktor luaran (seperti hujan, angin atau kerosakan mesin) boleh mengganggu pengumpulan data. Di samping itu, ketidakpastian kerosakan mesin atau kelewatan manusia dalam pengumpulan data boleh mengakibatkan kehilangan atau ketidaktepatan data.

Penyelesaian masa yang tidak konsisten:Pengiraan debunga tradisional biasanya dijalankan setiap hari atau mingguan, memberikan sedikit atau tiada maklumat masa nyata. Dalam kebanyakan kes, stesen pemantauan tidak melaporkan kiraan yang tepat, sebaliknya mengeluarkan kategori umum seperti tahap debunga "rendah", "sederhana" atau "tinggi", yang mungkin tidak cukup terperinci untuk penghidap alahan yang teruk.

Skop khusus tapak:Julat kiraan debunga kadangkala khusus untuk tapak dan mungkin berbeza daripada piawaian kebangsaan atau antarabangsa, menjadikannya sukar untuk membandingkan tahap debunga di rantau yang berbeza.

Data titik terhad:Setiap stesen pemantauan debunga meliputi titik geografi kecil tertentu. Walau bagaimanapun, debunga boleh merebak dalam jarak yang jauh, bermakna pengukuran titik tidak dapat mengambil kira faktor persekitaran yang lebih luas yang mempengaruhi penyebaran debunga.

Rajah 1. Pemantauan debunga di Bandar Yulin (Sumber: Biro Meteorologi Yulin)

Pengimejan hiperspektral boleh menangkap data spektrum cahaya pantulan permukaan dalam pelbagai jalur sempit yang berterusan, dan ia mempunyai liputan yang luas dan maklumat spektrum yang kaya. Ia boleh memantau debunga dengan mengenal pasti butiran debunga atau isyarat tumbuh-tumbuhan yang berkaitan dengan debunga. 

Rajah 2. Lengkung spektrum debunga daripada pokok yang berbeza.

Tumbuhan yang berbeza melepaskan pelbagai jenis debunga semasa tempoh berbunga mereka, dan ini... Ciri-ciri pantulan spektrum tumbuhan (seperti klorofil, karotenoid dan kandungan air) boleh diperoleh melalui analisis data hiperspektral.Satelit boleh mengesan isyarat spektrum tumbuh-tumbuhan, digabungkan dengan data pemerhatian berasaskan darat (seperti pensampelan debunga). Menetapkan jenis debunga dan ciri spektrum Hubungan antara tanda-tanda。

Selain itu, ia boleh digabungkan dengan Sensor bumi、 Imej satelit penderiaan jauhdan Rangkaian sensor proprietari globalFungsinya membolehkannya mendapatkan data yang boleh dipercayai daripada pelbagai sumber. Melalui... Pengukuran Model、 Pemprosesan dan pengisihan AnalisisSejumlah besar data daripada pelbagai sumber memastikan ketepatan pemantauan model.

Rajah 3. Pemantauan debunga pokok menggunakan imejan satelit (kawasan Xi'an)