高光谱成像遥感载荷技术发展趋势

根据《高光谱成像遥感载荷技术的现状与发展》，高光谱成像遥感载荷技术体现出了如下的发展趋势

一、探测波段进一步拓宽至长波红外，时间、空间、光谱分辨率进一步提高，定量化精细化要求越来越高。

高光谱成像遥感技术在早期发展阶段，主要发展目标为提高光谱分辨率，以提取地物丰富的光谱特征。而随着大规模面阵探测器技术、光机加工检测技术和信号处理等技术的进步，高光谱遥感技术在提高光谱分辨率的同时，开始向着高空间分辨率和更大幅宽方向发展。为了获取地物更丰富的光谱信息，获取全天时的地物反射和发射光谱特征，高光谱遥感载荷谱段范围将覆盖从紫外到长波红外。为保证更高指标下高光谱的应用效能，实验室、在轨仪器内部及其对地、对日、对月、对冷空和恒星的综合定标手段也日益丰富和朝着更精细化的方向发展。此外，发展超大幅宽和更高分辨率的高光谱遥感技术，对于进一步发展宽工作波段范围的大规模探测器和大口径光学也提出了更高的要求。

二、新型分光方式不断提出，技术种类进一步丰富。

随着信息技术、成像技术及光学加工工艺的发展与进步，各类新型分光技术层出不穷，其核心分光元件开始由成熟的色散型及干涉型向多元化方向发展。目前已经出现了旋转滤光片、声光可调谐滤光片、液晶可调谐滤光片、F-P 可调谐滤波器、压缩感知分光等多种分光技术方案。目前，这类分光方式仍然处于原理研究及实验室验证阶段，也是高光谱遥感未来发展的一种趋势。此外，将分光过程跟光电转换过程相结合的芯片级高光谱分光方式也越来越得到人们的关注和研究。

三、星载高光谱遥感数据处理智能化、自动化。

伴随着“人工智能”时代的来临，将神经网络、深度学习等数据处理技术与高光谱遥感技术深度结合，构建具有星上载荷参数自动优化、星上数据自动实时处理与产品生成能力的“智能”高光谱遥感卫星系统成为了未来发展趋势。同时，随着高光谱成像遥感仪器的分辨率越来越高，获取信息维度越来越多的同时，获取的遥感数据量也是呈现爆炸式的增长，“大数据”特征十分显著。如何有效地实现高光谱遥感有效数据挖掘，信息提取，提高数据压缩及数据传输效率，是未来高光谱遥感需要解决的重要难题。

四、高光谱遥感载荷的轻量化、集成化、系统化。

随着轻小型无人机遥感技术及微纳卫星技术的发展，高光谱遥感也正在向着低成本、灵活机动、集成化等方向发展。目前，基于小型无人机的轻小型高光谱遥感技术在农林病虫害检测、目标搜寻及抢险救灾等领域隐藏着巨大的应用需求和价值。而微纳卫星则具有成本低、开发周期短等优势，能够开展更为复杂的空间遥感任务。高光谱遥感技术与微纳卫星技术的结合，将促进一体化多功能结构、综合集成化空间探测载荷的创新发展，对未来高光谱遥感轻量化、集成化、系统化，实现空间组网、全天时探测具有重要的推动作用，也为高光谱遥感卫星进入商用领域提供了可能。

可以看出，高光谱遥感领域中，许多新原理、新方案、新技术正在得到实施与应用，多元信息一体化获取与处理能力也大为增强，高光谱载荷逐步向大视场、大相对孔径、高分辨率、高定量化的方向发展。同时，随着高光谱遥感技术的不断发展成熟，其成本也将大大降低，其商业化应用也将是未来发展的重要方向。