高光谱成像技术的实用性分析（应用优势）

2023-10-11

        高光谱成像技术提供了新的成像手段和工具，在众多行业具有广泛的应用。尤其是在碳排放、粮食安全、矿产领域。那么，高光谱成像技术的实用性到底如何呢？本文进行了简单分析，主要介绍了它的应用优势。

        去年9月，从俄罗斯向欧洲输送天然气的两大管道“北溪-1”和“北溪-2”发生泄漏，造成规模最大的温室气体泄漏事件。在全球向绿色低碳转型的大背景下，这一事件的发生无疑给人们敲响警钟。刘银年表示“从技术角度来看，高光谱遥感技术在这类事件发生早期就能起到重要作用。”国内相关机构利用该团队研制的星载高光谱相机，第一时间对北溪甲烷泄露情况进行了精准有效的监测，加拿大专业公司对外宣布的监测结果据此做了修正。

　　基于高分五号02星的“北溪”2号天然气管道泄漏遥感监测

　　（生态环境部卫星环境应用中心、南京大学国际地球系统科学研究所、中国资源卫星应用中心、中国科学院上海技术物理研究所）

　　在此之前，国际上数十家顶尖的科研机构利用该团队的星载高光谱相机获取的数据，实现了对相关地区二叠纪盆地甲烷排放点源及其羽流的精准监测，首次破解天基大范围甲烷点源及排放量精准监测的国际性难题，并验证了该相机是当前国际上天基甲烷点源排放监测精度最高的手段，为我国“双碳”战略提供有力的科技支撑，并入选了“2021年中国遥感领域十大事件”。

　　此外，星载高光谱技术在保障粮食安全和战略性资源方面也大有可为。

　　黑土地示范区高光谱土壤水分指数

　　（自然资源部国土卫星遥感应用中心）

　　黑土地示范区高光谱土壤有机质含量预测图

　　（农业农村部农业资源与农业区划研究所）

　　高分五号卫星的高光谱遥感数据已成功用于内蒙古喀喇沁旗、敖汉旗及拜泉县地区的黑土地土壤主要成分检测。从技术上实现了对农田“耕、种、管、收”全流程高精准及时有效监测，大幅提升了土地利用效率和农产品品质与产量，并有效降低自然灾害、病虫害等风险损失，从而为国家保障粮食安全提供强大支撑。

　　甘肃柳园地区高分五号高光谱矿物信息分布图

　　（中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心）

　　同样，高分五号高光谱遥感技术在全球找矿中的应用效果和潜力也很惊人，利用高光谱遥感科技“透过现象看本质”的特性，可实现对深藏在地下数十米乃至上千米的矿产资源进行分析勘察，可将原先需要5-10年才能达到3%-5%成功率的找矿能力提升到了只需要1-3个月就能100%成功找矿，已经为相关企业实现了数十亿吨高品位优质矿点的探测，产生了巨大的经济效益。中国自然资源航空物探遥感中心已经应用高分五号卫星数据获取的地质体特征光谱，完成我国陆地面积高光谱矿物填图，在国际上首次实现百万平方公里以上矿物填图的突破，入选了“2021年中国遥感领域十大事件”，为我国基础原材料保障、新一轮找矿突破等国家战略行动提供高质量支撑。

　　高分五号卫星对洞庭湖水质遥感监测应用（生态环境部卫星环境应用中心）

　　“我国淡水资源的水质形势总体严峻，水质监测及化验识别的传统手段代价巨大，卫星高光谱遥感科技以范围广、速度快、成本低、精度高等优势，可及时获取水体污染的类型、程度、位置分布等信息。”刘银年还向记者介绍，高分五号卫星可对水体进行百万分比，甚至更低浓度的污染物含量识别，成为保障青山绿水的“火眼金睛”。