服务热线:
86-0755-23229824
您当前所在位置:首页>>光学知识
高光谱遥感就是“火眼金睛”

l  高光谱遥感技术是怎么回事儿?

在电影《地雷战》中有一个情景:民兵埋地雷的时候,用树枝进行掩盖,让埋藏地雷的地方看起来和周围一样;还有的干脆把鞋脱了,轻轻地压一个鞋印,以迷惑敌人。而在今天,这种伪装一点用也没有了,高光谱遥感技术就能将一个个地雷精确地找到。


l  光谱:物体独一的身份证

遥感可以概括为借助光、热、无线电波等电磁能量来探测地物特性的科学。在20世纪60年代之前,人类对地球和宇宙的观测还主要以可见光为主。人们日常生活中所见的光,是由多种颜色构成的复色光,通过棱镜等分光后显现的是单色光。这些单色光按不同波长(或频率)大小依次排列形成的图案,就是光谱。地球上不同的元素及其化合物,由于物质组成、结构等不同,都有不同的光谱特征。

这些独特的光谱特性,类似于人类指纹的功能,是遥感科学中用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。

image.png

高光谱遥感实际上是一种简称,它的全称叫“高光谱分辨率遥感”。它不像多光谱遥感中根据颜色的差异来分辨目标,而是根据谱段光谱曲线的形态来分析目标。

光谱分析是人类借助光认知世界的重要方式。如果说肉眼光学成像能看到物质的形状、尺寸等信息,光谱分析则能获取物质的成分信息。

据中国科学院遥感与数字地球研究所张兵研究员介绍,高光谱遥感能在可见光到短波红外范围内连续光谱成像,不仅光谱探测范围超过了肉眼的感知,还能连续记录数百个光谱波段。

因此,用肉眼甚至普通的光学遥感不能识别的地面物体,这项技术都能够更好地分辨出其内在的物理、化学特性,甚至是物质的分子和原子结构。

如果说彩色合成遥感图像主要是根据颜色和形态的差异来分辨地面物体,那么高光谱遥感则是根据光谱曲线的形态来识别地面物体。它利用成像光谱仪在连续的几十个甚至几百个光谱通道获取地物辐射信息,在取得地物空间图像同时,每个像元都能够得到一条包含地物诊断性光谱特征的连续光谱曲线。

image.png

张兵举例说:“在数百公里高度运行的高光谱卫星,不仅能观测到地面覆盖的是不是植被,还能探知这些植被的具体种类和长势如何。”

高光谱遥感的出现,是遥感领域的一场革命,使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。


l  “火眼金睛”怎样炼成

文章开头提到的埋藏的地雷是如何被高光谱遥感技术轻易发现的呢?因为土壤被挖开后再回填回去,土壤的结构、水分都改变了,高光谱遥感技术就是根据这种细微的土质变化,发现了地雷的藏身处。

在阿富汗战争期间,美军利用高光谱遥感仪器,可以探测出塔利班武装晚上经常走的道路。高光谱遥感技术还可以发现隐蔽的哨所、坦克,伪装起来的军事设施。

image.png

当前,农业生产管理存在作物营养和病虫害等农情信息大面积监测不及时、监测水平以定性为主、监测精度无法实现定量的精准变量肥水药管理等难题。

高光谱遥感技术可以对任何一种农作物的品种、类型、种植面积等情况进行调查,甚至可以对农作物的叶绿素、氮磷钾含量进行分析,为相关决策提供科学依据。中国科学院遥感与数字地球研究所黄文江带领的植被定量遥感研究团队,开展的即是这一工作。


l  我国高光谱遥感技术与国际基本同步

高光谱遥感技术起源于20世纪80年代,已形成了一个颇具特色的前沿领域。我国高光谱遥感的起步和发展基本与国际同步,在开创初期,中科院童庆禧院士和薛永祺院士为此做出了重大贡献。

1989年,中科院研制了我国第一台模块化航空成像光谱仪,并在20世纪90年代又陆续研发了推帚式成像光谱仪、新型模块化成像光谱仪、轻型高稳定度干涉成像光谱仪等。

2002年“神舟三号”搭载了我国第一台航天成像光谱仪,此后我国发射的“嫦娥1号”探月卫星、环境与减灾小卫星(HJ-1)星座、风云气象卫星等也都搭载了航天成像光谱仪。

image.png

天宫一号对接图(左)嫦娥一号卫星(右)

我国的高光谱遥感科技发展一直处于国际前列,中科院自主研发的高光谱图像处理与分析通用软件系统(HIPAS)被国际同行评为国际六大顶尖高光谱图像处理软件之一,并在高光谱遥感应用方面实现了向美、日、澳等发达国家的技术输出,成果在国际上产生了重大影响。

目前,高光谱遥感技术和应用在中国科学院逐渐形成了一个成熟的研究方向和学科领域,具有一支从技术发展到应用研究的专业科研队伍。




推荐:

无人机机载高光谱成像系统 iSpecHyper-VM100

一款基于小型多旋翼无人机机载高光谱成像系统,该系统由高光谱成像相机、稳定云台、机载控制与数据采集模块、机载供电模块等部分组成。无人机机载高光谱成像系统采用了独有内置扫描系统和增稳系统,成功克服了小型无人机系统搭载推扫式高光谱相机时,由于无人机系统的震动造成的成像质量差的问题,同时具有高光谱分辨率和优异的成像性能。                           

image.png






详情可见:http://www.lisenoptics.cn/duoxuanyiwurenjigaoguangpuchengxiangxitong/833.html


无人机机载高光谱成像系统 iSpecHyper-VM200

无人机机载高光谱成像系统配合定制开发的高性能稳定云台,能够有效降低飞行过程中无人机抖动引起的图像扭曲与模糊。该系统与大疆M600 pro无人机完美适配,同时支持同类型的多种无人机,无人机机载高光谱成像系统广泛应用于农业、林业、水环境等行业领域,系统支持配件升级及定制化开发,为教育科研、智慧农业、目标识别、军事反伪装等行业高端应用领域提供了高性价比解决方案。        

image.png






详情可见:http://www.lisenoptics.cn/duoxuanyiwurenjigaoguangpuchengxiangxitong/833.html



关键词相关链接: 紫外泄漏光谱辐射仪 紫外光谱辐射仪 薄膜测量光纤光谱仪 紫外增强宽带光源 水下辐射剖面光谱仪 水质光谱吸收模块 光辐射安全光谱仪 BTDF双向透射分布函数光谱测量仪 工业集成微型光纤光谱仪 可见红外双向反射光谱测量仪(BRDF) 电致发光量子效率光谱系统 光致发光量子效率光谱系统 水质测量光谱吸收光纤探头 IR孔透射积分球 显微透反射光谱系统 太阳模拟器均匀性和稳定性测试仪 荧光比色皿支架 中红外光谱辐射仪 辐射积分球 BRDF双向反射分布函数光谱测量仪 水质光谱紫外吸收模块 便携式矿物红外光谱仪 水体光谱仪 VCSEL激光LIV光谱功率测试仪 全光谱紫外吸收光谱水质模块 COD水质光谱吸收集成模块 全吸收积分球 厌氧停留吸收光谱 全自动水体表现光谱观测系统 VCSEL激光远场测试 VCSEL激光近场测试 单色积分球均匀光源 紫外吸收微型光谱仪 紫外增强卤灯光源 VCSEL激光测试仪 余弦辐射探头 水面高光谱辐射仪 VCSEL光学测试系统 水色遥感光谱仪 LIV激光功率测试 激光LIV人眼安全测试仪 光谱功率积分球 VCSEL激光安全功率测试仪 定制积分球 量子效率光谱系统 手持式地物光谱仪 VCSEL TOF测试 雾度积分球 紫外老化光谱辐射仪 中红外光源 光谱辐射仪 IR孔透过率光谱测试仪 便携式地物光谱仪 VCSEL激光LIV测试系统 地物光谱仪厂家 显微高光谱成像系统 积分球均匀光源 水质测量光谱仪 高光谱相机 机载成像高光谱 海面高光谱 透反射光谱测试仪 积分球光源系统 地物光谱仪 透射积分球 VCSEL激光测试 光通量测试积分球 多光谱相机 无人机高光谱 超连续白光光源 机载高光谱成像仪 紫外可见近红外光谱辐射仪 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪 COD双光路水质光谱吸收模块 水下光谱仪 无人机高光谱成像仪 水体高光谱辐射计 地物光谱仪价格 LIBS激光诱导击穿光谱系统 辐射测量光纤光谱仪 无人机高光谱成像系统 高低温温度控制器 高光谱成像仪 光谱反射率测量仪 光纤光谱仪 光纤镜头 反射积分球 成像光谱仪 激光波长测量光纤光谱仪 水质光谱传感器 激光功率积分球 便携式高光谱相机 积分球 FieldSpec 4 HR NG 蓝菲光学积分球 积分球生产厂家 LED积分球 光谱辐照度仪 便携式光谱辐射计 拉曼测量光纤光谱仪 HR-1024i 颜色测量光纤光谱仪 便携式光谱辐射仪 handheld 2 COD、叶绿素、总氮、总磷等多参数水质分析仪 光纤光源 氘卤组合光源 抗紫外光纤 漫反射标准板 LIBS headwall高光谱成像 国产地物光谱仪 便携式太阳光谱反射仪 野外地物光谱仪 角分辨率光谱系统 太阳光谱反射比 高光谱成像仪价格 地物波谱仪
Copyright © 2020 All Rights Reserved 莱森光学(深圳) 有限公司·版权所有 备案号:粤ICP备18141551号-1