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高光谱遥感技术大显身手未来发展可期

来源:遥感 时间:2022/7/26
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9月7日11时01分,我国在太原卫星发掷重心用长征四号丙遥四十运载火箭胜利发射高光谱视察卫星。该卫星的责任是对我国大气、水体、大陆处境停止高光谱视察。

在高光谱视察卫星上,全豹承载着七台遥感仪器,包含两台陆表成像仪与五台大气成份探测仪,探测谱段笼罩了从紫外到长波红外谱段,采纳高光谱及高精度偏振等多种伎俩,获得大气和地表的空间几多、辐射、光谱和偏振等多种讯息。

高光谱遥感——“人类的另一只眼睛”

做为遥感技巧的前沿范畴,高光谱遥感关于许多人来讲仍旧是个对比“悠远”的专科名词。原来,高光谱的寓意并不奇妙。高光谱遥感就像一只“眼睛”,不过它探测的光谱局限比人眼宽许多,也细致许多。而大地上的每种物体都有本身特殊的光谱特色,就像“指纹”相同,行家通太高光谱遥感卫星得到的光谱讯息就可以鉴识出地物成份。

之因此说高光谱视察卫星就像“眼睛”,是由于卫星和人眼相同,都是经过获得光谱来搜集讯息的。高光谱视察卫星的“看来”局限要广许多。遥感仪器除了探测看来光到短波红外,还能够探测紫外、中红外和热红外等波段。若是把高光谱设置比做一台相机,它的成效即是能够在每个光谱波段拍一张相片,比方有的传感器在—纳米局限内有个光谱通道,就象征着,它一次能拍照统一个地区的张相片。

卫星上搭载的看来短波红外高光谱相机能够在看来光到短波红外局限内继续光谱成像,能够运用于生态处境监测、水体处境监测、地质找矿等范畴。卫星上的别的六台载荷也很有特性,如全谱段光谱成像仪能获得中长波红外谱段的地物辐射讯息,准确探测地物温度和干旱等环境。大气痕量气体差分吸取光谱仪能够获得紫外到看来光的高光谱讯息,探测大气中二氧化氮等混浊气体。多角度偏振成像仪和高精度偏振成像仪两台仪器对大气连合探测,能够监测寰球大气细颗粒物混浊环境。温室气体监测仪能够同时探测大气中的二氧化碳和甲烷。吸取性气溶胶探测仪能够在有薄云的环境下高分辩率探测雾霾散布。

卫星搜集到大气和地表的光谱讯息,包含了百般方向地物的光谱特色,这些地物都有本身特殊的光谱特色,而科学家就可以够哄骗这些光谱讯息鉴识出地物成份。

高光谱遥感的运用

高光谱遥感在农业运用中特地普及,能够用于农做物估产、长势监测、病虫害鉴识、农做物细致分类、杂草鉴识等办事。除农业范畴之外,卫星也将为国内各行业用户供应急需的高精度、高光谱遥感数据,包含我国处境的归纳监测和拘押,以及果然资本勘查、防灾减灾、林业资本追查、天色变动钻研等范畴。

别的,高光谱视察卫星有个值得一提的成效——它是可用于大气混浊气体探测的灵验载荷,可单日笼罩寰球混浊气体监测,效劳于我国“大气混浊防治”及“臭氧和PM2.5协同探测”等国度兵法。大气要紧温室气体监测仪可完成1—4ppm的二氧化碳探测和30ppb的甲烷探测,让碳排放无所遁形,为我国“碳达峰与碳中庸”兵法供应要紧撑持。

高光谱遥感的他日

若是要让高光谱技巧更好用,那末最少该当在这三方面更进一步:

“快”,大幅抬高数据获得和管教的速率,以至所见即所得,在这方面微型高光谱设置的研发,感存算一体化的高效用算法等,都是要紧的前沿方位。

“准”,深度进修不停改革着高光谱分类精度,关于通俗地物来讲,有着上百波段的高光谱数据分类并责难事。然而,在深度进修等智能算法的加持下,高光谱该当能够感知更为细分的地物典型,比方地质体中矿物的鉴识等。而由于方今大多半的高光谱数据空间分辩率较低,因此更细致的地物鉴识或许是在混杂光谱的根本长停止,混杂光谱解析技巧是要紧的攻破方位。

“精”,高光谱技巧为定量遥感供应了要紧的数据源,然而高光谱技巧链条的繁杂性也为地物定量解析带来了不小的挑战,怎么与几率图模子、深度进修的人为智能算法联合,开拓高光谱定量解析算法是要紧的前沿方位,其目标都是让高光谱能够更为准确停止定量解析。

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