高光譜成像儀有何具體的應用?主要用在哪些方面?
發布時間:2023-10-27
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高光譜成像儀?將傳統的二維成像遙感技術和光譜技術有機結合,其主要特征是在對地物目標空間成像的同時獲取該目標的連續光譜信息。隨著高光譜成像技術的日益成熟,其應用前景也越來越廣闊。本文對高光譜成像儀的應用場景做了簡要的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
高光譜成像儀將傳統的二維成像遙感技術和光譜技術有機結合,其主要特征是在對地物目標空間成像的同時獲取該目標的連續光譜信息。隨著高光譜成像技術的日益成熟,其應用前景也越來越廣闊。本文對高光譜成像儀的應用場景做了簡要的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
高光譜成像技術是近些年來迅速發展起來的一種集探測器技術、精密光學機械、微弱信號檢測、計算機技術、信息處理技術于一體的綜合性技術。在成像過程中,它利用成像光譜儀以納米級的光譜分辨率,以幾十或幾百個波段同時對地表地物成像,能夠獲得地物的連續光譜信息,實現了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取,因而在相關領域里具有巨大的應用價值和廣闊的發展前景。同其他常用的遙感手段相比,成像光譜獲得的數據具有波段多、光譜分辨率和空間分辨率高等特點。
高光譜成像儀在土地資源調查、林業和農業、環境和災害監測等國民經濟方面以及識別偽裝、判別目標特性和海軍淺海作戰等軍事應用方面均有重要價值。任何物質無論其是以固態、液態還是氣態方式存在,都有著固有的光譜特性。而成像光譜儀可同時獲得這些固體、液體和氣體物質的光譜特性和空間分布。利用機載或星載成像光譜儀在太陽反射光譜區(0.35~2.5um)對地球表面的探測,對獲得的數據進行分析可知道地球表面的固體和液體的化學組成,從而判斷土壤類型、礦物分布、作物生長情況、水體特性等。
高光譜成像儀的典型應用有以下幾個方面:
1.景物識別
高光譜成像光譜儀可獲得景物目標精細光譜,從而可獲得更加準確的景物目標特性,用于自然資源開發、管理等方面。如探礦、城市規劃、土地分類利用、植被分類和測繪、干旱分析、洪澇分析、火災分析、地質分析、礦產調查等。
2.景物目標動態過程監測
自然災害不斷發生,人類活動不斷破壞環境的生態平衡。過分的開墾導致草原沙漠化;過多的砍伐導致大面積的水土流失;水體污染及過分開發導致頻繁的大面積海洋赤期等等。這些現象的發生和發展都有一個緩慢的變化過程,對應著一定的光譜變化,如:植被的光譜“藍移”、“紅移”以及估算植物和水體葉綠素在可見光波段的熒光峰值的變化等。因此,光譜成像技術也廣泛用于土地沙化、農業估產、病蟲害分析等。準確的探測這些變化過程和區域,需要成像儀光譜分辨率在3~5nm,甚至更高。
3.大氣探測
高光譜技術的大氣應用主要包括兩方面:一方面,測定地球大氣中溫室氣體含量如臭氧及污染氣體成分;另一方面進行大氣溫度和水汽垂直分布的確定,大氣過程研究、地球表面成分分析等,大氣探測對光譜分辨率的要求較高。
4.軍事偵查
高光譜成像技術的軍事應用主要表現在:軍事目標的識別、戰場打擊效果評價、導彈預警系統及對抗等方面。成像光譜儀可以獲得目標光譜曲線,用它獲得的圖像,可進行軍事裝備的識別和軍事武器部署的偵察;通過觀測戰場的光譜變化,可獲得對大規模地面戰爭打擊效果評價;通過紅外光譜可以探測煙霧,獲得戰場上武器利用情況,如是否采用了核武器或生化武器等。
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