高光譜成像技術(shù)
地球”CT掃描“的太空醫(yī)生
普通衛(wèi)星相機(jī)拍照只能看到表面的顏色(比如一片綠色森林),而高光譜相機(jī)就像醫(yī)院的CT機(jī),能把物體"切片"分析不僅能看出森林的顏色,還能通過分析樹葉反射陽光的數(shù)百種細(xì)微色差,判斷樹木是否生病、缺水,甚至地下藏著什么礦產(chǎn)。


相較于主要用于可視化(RGB)和半定量分類/監(jiān)測(cè)(多光譜)的影像,高光譜影像憑借其數(shù)十倍于常規(guī)多光譜的數(shù)據(jù)信息量(數(shù)百個(gè)連續(xù)窄波段 vs. 數(shù)個(gè)離散寬波段),實(shí)現(xiàn)了對(duì)地物光譜特征的毫微畢現(xiàn)的捕捉。這種信息密度的飛躍,直接轉(zhuǎn)化為分析精度上的革命性提升,使其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、礦物勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事目標(biāo)識(shí)別等需要精細(xì)物質(zhì)鑒別和定量化分析的領(lǐng)域具有不可替代的核心價(jià)值。
高光譜成像有以下顯著優(yōu)勢(shì)
◎有著近似連續(xù)的地物光譜信息。高光譜影像在經(jīng)過光譜反射率重建后,能獲取與被探測(cè)物近似的連續(xù)的光譜反射率曲線,與它的實(shí)測(cè)值相匹配,將實(shí)驗(yàn)室中被探測(cè)物光譜分析模型應(yīng)用到成像過程中。
◎?qū)τ诘乇砀采w的探測(cè)和識(shí)別能力極大提高。高光譜數(shù)據(jù)能夠探測(cè)具有診斷性光譜吸收特征的物質(zhì),能準(zhǔn)確的區(qū)分地表植被覆蓋類型,道路地面的材料等。
◎地物要素分類識(shí)別方法是多種多樣的。影像分類既可以采用如貝葉斯判別、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)的模式識(shí)別方法,也可以采用基于被探測(cè)物的光譜數(shù)據(jù)庫的光譜進(jìn)行匹配的方法。分類識(shí)別特征是既可以采用光譜診斷特征,也可以采用特征選擇與提取。
◎地物要素的定量和半定量分類識(shí)別將成為可能。在高光譜影像中能估計(jì)出多種被探測(cè)物的狀態(tài)參量,大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
高光譜衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)具備“圖譜合一”的特點(diǎn),比普通衛(wèi)星能夠獲得更多的地物信息,可以廣泛適用于軍政民等多種用途。在海洋環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、大氣監(jiān)測(cè)中,高光譜可以實(shí)現(xiàn)比多光譜更為精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)效果。

