一份多光谱数据分析


📁 文件列表详细解析

✅ 含义:
  • 无人机或 GNSS 接收机记录的导航数据,一般包括:

    • GPS坐标(经纬度、高程);

    • 时间戳(UTC 时间);

    • 航向、速度;

    • 有时还包含姿态角(Roll/Pitch/Yaw)等。

🧠 可解析信息:
  • 每张图像拍摄时无人机的精确地理位置

  • 飞行轨迹(用于轨迹可视化或后处理对齐)。

  • 用于图像正射校正(Ortho-rectification)

  • 可与 .MRK 配合做时间-空间配准。

🧪 用途:
  • 精确图像定位;

  • DSM/DTM 建模时提供摄像头位置;

  • NDVI 等植被指数叠加地理信息。


2. OBS.obs

✅ 含义:
  • GNSS 接收机的观测数据文件,常见为 RINEX 格式。

  • 包含 L1/L2 波段观测值、伪距、多路径误差等。

🧠 可解析信息:
  • 与参考站 .OBS 文件对比后进行PPK(后处理动态定位),提高无人机定位精度。

  • 生成厘米级精度的影像定位。

🧪 用途:
  • 生成精确影像坐标;

  • 高精度 DSM 和地块边界提取;

  • 避免图像拼接误差。


3. RAW.bin

✅ 含义:
  • 原始二进制数据,一般是:

    • 图像原始传感器输出(未解码);

    • IMU(惯性测量单元)数据(加速度、陀螺仪);

    • 可能还包括热红外/光谱数据流。

🧠 可解析信息:
  • 若使用厂家 SDK(如 DJI Terra)可提取:

    • 飞行姿态;

    • 原始图像阵列;

    • 对 IMU 数据进行姿态修正与配准;

    • 拓展波段(热成像等)。

🧪 用途:
  • 重建飞行姿态;

  • 轨迹滤波优化;

  • 辅助 DSM 构建;

  • 热成像提取作物水分胁迫等。


4. estamp.MRK

✅ 含义:
  • DJI 系列飞行器标记文件:

    • 每张图像的拍摄时间戳

    • 位置、拍摄方向;

    • 图像文件名对应关系。

🧠 可解析信息:
  • 建立图像与时间/GPS 坐标的映射;

  • 图像编号 <-> GPS 时间戳 <-> 经纬度。

🧪 用途:
  • 精确图像地理参考;

  • PPK 数据配对(用于正射纠正);

  • 自动图像批处理。


5. DJI_20250612_1051_008_PPK.DJPG

✅ 含义:
  • DJI 无人机拍摄的标准可见光图像(JPG 格式),带 PPK 信息。
🧠 可解析信息:
  • 拍摄画面内容(可视化植被、病虫害、土壤等);

  • 图像 EXIF 中可读取经纬度、高度、时间戳。

🧪 用途:
  • 正射影像拼接;

  • DEM 构建;

  • 可视化分析;

  • 与多光谱图像对照分析。


6. DJI_20250612_110156_0001_MS_G.TIF

✅ 含义:
  • 多光谱图像的绿色波段(Green)。

  • 单波段 GeoTIFF 格式,数值为辐射或反射率(DN 值)。

🧠 可解析信息:
  • 绿色波段反射率;

  • 可与 NIR 构建 GNDVI;

  • 图像尺寸、投影、地理坐标等元信息(rasterio 可读取)。

🧪 用途:
  • GNDVI = (NIR - Green) / (NIR + Green)

  • 监测叶绿素浓度、长势健康度;

  • 可用于水稻/小麦等作物氮素估算。


7. DJI_20250612_110156_0001_MS_NIR.TIF

✅ 含义:
  • 多光谱图像的近红外波段(NIR)。

  • 最关键波段之一,用于 NDVI、GNDVI、NDRE 等计算。

🧠 可解析信息:
  • 近红外反射率,作物活性最强;

  • 与红、绿波段结合计算植被指数。

🧪 用途:
  • NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)

  • 估算叶面积指数(LAI)、冠层覆盖;

  • 生物量、长势、产量预测核心波段。


8. DJI_20250612_110156_0001_MS_R.TIF

✅ 含义:
  • 多光谱图像的红色波段(Red)。
🧠 可解析信息:
  • 红光吸收用于植物光合作用分析;

  • 与 NIR 组合做 NDVI。

🧪 用途:
  • NDVI 计算;

  • 估算植物健康度;

  • 病虫害初步检测(异常红光反射)。


9. DJI_20250612_110156_0001_MS_RETIF

✅ 含义:
  • 经过配准/重采样/正射校正后的多波段图像。
🧠 可解析信息:
  • 各波段图像已对齐;

  • 可包含所有波段或仅是单波段。

🧪 用途:
  • 多波段组合分析;

  • 精准 NDVI / NDRE 计算;

  • 可直接作为输入进行 AI 训练、地块分割、分类等任务。


✅ 汇总:各文件与可解析信息

文件名 作用 可解析内容 用途
NAV.nav 导航轨迹 GPS、速度、方向 精准配准、高程建模
OBS.obs GNSS观测 原始RINEX观测值 PPK高精度定位
RAW.bin 原始数据 传感器/IMU数据 姿态、热红外辅助分析
estamp.MRK 标记文件 图像时间、编号、位置 图像-GPS绑定
PPK.DJPG 可见光图像 图像 + EXIF GPS 正射图、可视化
MS_G.TIF 绿色波段 G反射率 GNDVI, 氮素估算
MS_R.TIF 红色波段 R反射率 NDVI, NDRE
MS_NIR.TIF 近红外波段 NIR反射率 NDVI, GNDVI
MS_RETIF 配准图 多波段融合 植被指数分析、AI训练

📌 下一步建议

你可以基于以上文件实现以下目标:

任务 所需数据 是否可行 说明
NDVI、GNDVI、NDRE计算 MS_R/G/NIR.TIF(或 RETIF) 精准植被指数
植株高度(DSM-DTM) PPK图像 + NAV + RAW(可选) 构建高精度 DSM
生物量估算 NDVI + 高度(DSM) 线性/ML建模
长势分类 植被指数 + 空间聚类 热力图,地块分区
土壤水分/氮素估算 GNDVI、NDRE 等 ✅(需建模) 多光谱回归估算

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