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高光谱成像仪有何具体的应用?主要用在哪些方面?

发布时间:2023-10-27
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高光谱成像仪​将传统的二维成像遥感技术和光谱技术有机结合,其主要特征是在对地物目标空间成像的同时获取该目标的连续光谱信息。随着高光谱成像技术的日益成熟,其应用前景也越来越广阔。本文对高光谱成像仪的应用场景做了简要的介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

高光谱成像仪将传统的二维成像遥感技术和光谱技术有机结合,其主要特征是在对地物目标空间成像的同时获取该目标的连续光谱信息。随着高光谱成像技术的日益成熟,其应用前景也越来越广阔。本文对高光谱成像仪的应用场景做了简要的介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

高光谱成像仪

高光谱成像技术是近些年来迅速发展起来的一种集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。在成像过程中,它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,以几十或几百个波段同时对地表地物成像,能够获得地物的连续光谱信息,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而在相关领域里具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。同其他常用的遥感手段相比,成像光谱获得的数据具有波段多、光谱分辨率和空间分辨率高等特点。

高光谱成像仪在土地资源调查、林业和农业、环境和灾害监测等国民经济方面以及识别伪装、判别目标特性和海军浅海作战等军事应用方面均有重要价值。任何物质无论其是以固态、液态还是气态方式存在,都有着固有的光谱特性。而成像光谱仪可同时获得这些固体、液体和气体物质的光谱特性和空间分布。利用机载或星载成像光谱仪在太阳反射光谱区(0.35~2.5um)对地球表面的探测,对获得的数据进行分析可知道地球表面的固体和液体的化学组成,从而判断土壤类型、矿物分布、作物生长情况、水体特性等。

高光谱成像仪的典型应用有以下几个方面:

1.景物识别

高光谱成像光谱仪可获得景物目标精细光谱,从而可获得更加准确的景物目标特性,用于自然资源开发、管理等方面。如探矿、城市规划、土地分类利用、植被分类和测绘、干旱分析、洪涝分析、火灾分析、地质分析、矿产调查等。

2.景物目标动态过程监测

自然灾害不断发生,人类活动不断破坏环境的生态平衡。过分的开垦导致草原沙漠化;过多的砍伐导致大面积的水土流失;水体污染及过分开发导致频繁的大面积海洋赤期等等。这些现象的发生和发展都有一个缓慢的变化过程,对应着一定的光谱变化,如:植被的光谱“蓝移”、“红移”以及估算植物和水体叶绿素在可见光波段的荧光峰值的变化等。因此,光谱成像技术也广泛用于土地沙化、农业估产、病虫害分析等。准确的探测这些变化过程和区域,需要成像仪光谱分辨率在3~5nm,甚至更高。

3.大气探测

高光谱技术的大气应用主要包括两方面:一方面,测定地球大气中温室气体含量如臭氧及污染气体成分;另一方面进行大气温度和水汽垂直分布的确定,大气过程研究、地球表面成分分析等,大气探测对光谱分辨率的要求较高。

4.军事侦查

高光谱成像技术的军事应用主要表现在:军事目标的识别、战场打击效果评价、导弹预警系统及对抗等方面。成像光谱仪可以获得目标光谱曲线,用它获得的图像,可进行军事装备的识别和军事武器部署的侦察;通过观测战场的光谱变化,可获得对大规模地面战争打击效果评价;通过红外光谱可以探测烟雾,获得战场上武器利用情况,如是否采用了核武器或生化武器等。

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