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中国高光谱遥感应用技术出口发达国家
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张兵
中科院对地观测与数字地球科学中心副主任,中科院研究生院教授,继承和发展了童庆禧院士和薛永祺院士开创的高光谱遥感技术和应用,是我国高光谱遥感科学与技术从诞生走向成熟、从科研走向实际应用的最主要的贡献人之一。

 
 专家解读
  人类“鸟瞰”地球的梦想催生了遥感这门科学的兴起,高光谱遥感是遥感科学最前沿的领域。新中国建立后特别是最近的20多年,中国的高光谱遥感科技研究取得了长足的发展,在某些方面的应用技术实现了出口。但是,由于缺乏持续性的支持,我们在仪器研制方面还处于落后局面。【详细】
应用技术出口发达国家
我们国家在高光谱遥感研究领域起步比较早,赶上了国际,但这几年尤其在仪器研制方面我们是落后的,一个很重要的原因是我们缺乏持续性的支持。
 
美国航空遥感技术最先进
目前最成功的航空遥感卫星,就是前面说的分辨率是30米的那颗美国卫星,它的幅宽是7.5公里,有220个谱段,10纳米的光谱分辨率。
 
民用空间非常广泛
除了调查作物的品种、类型、种植面积等以外,还可以做到作物的叶绿素、氮磷钾含量的调查,但后者还正在研究之中,不是非常成熟。
 
军用能让一切伪装现出原形
比如,你看到一个绿色的网,拍一般的图片,看起来都是一样的,但高光谱一看,就它能发现隐蔽的哨所、坦克、伪装起来的军事设施。

 国际对比
  高光遥感技术比较成熟的国家主要是美国、欧洲、澳大利亚、中国。在在应用技术方面,中国给美国、澳大利亚、日本、马来西亚都提供过技术支持;对大气研究方面,美国、欧洲和日本占优势。在航空遥感方面美国居于领先地位,目前最成功的航空遥感卫星,是分辨率30米的美国卫星。中国在高光谱遥感研究领域起步比较早,赶上了国际,但这几年尤其在仪器研制方面是落后的,一个很重要的原因是缺乏持续性的支持。在发展得很好的国家,第一代研制出来后,国家会再投入第二代、第三代的研发,给与一种持续性的支持。
 中国高光遥感技术的发展
发展阶段 取得成果
准备阶段(1996年-1999年)   1996年-1999年是高光谱遥感技术开发的准备阶段。在原地质矿产部“九五”重点科研项目“成像光谱方法技术开发应用研究”的支持下,中国国土资源航空物探遥感中心开始涉足这一高技术领域。通过研究,航空物探遥感中心进一步明确了成像光谱实用化技术体系建立中尚须解决的关键问题,认识到了掌握各种矿物的波谱特征和变异规律是正确和有效识别矿物的基础,单纯依靠数学方法进行矿物识别有较大的局限性;深入开展了矿物波谱变异规律的研究,进一步明确了基于岩矿混合光谱和光谱变异知识的矿物识别、混合光谱分解和端元选择方法是成像光谱技术实用化的必由之路。【详细】
开发阶段(1999年-2002年)   1999年-2002年是高光谱遥感技术的开发阶段。 高光谱矿物填图分为矿物种类填图、矿物化学成分填图、矿物含量填图。矿物种类填图回答的是“是什么”的问题,矿物化学成分填图回答的是“由什么元素组成”的问题,矿化含量填图回答的是“由什么矿物组成”的问题,这三项技术的难度是依次增加的。中国国土资源航空物探遥感中心高光谱课题组在系统地研究岩石和矿物光谱的影响因素、分析其变异特性、开展矿物混合光谱的实验室模拟试验以及分析总结矿物混合光谱的变化规律的基础上,开发了“高光谱矿物分层识别谱系规则”,并申报了国家发明专利,建立了白云母、高岭石、蒙脱石、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、滑石、方解石、白云石等金属矿床常见的蚀变矿物的识别与填图规则。王润生说,该方法原理与实现简单,稳定性高,适合于技术的工程化与规模化应用。【详细】
应用阶段(2002年-2005年)   2002年-2005年是高光谱遥感技术的工程化应用研究阶段。在分析大气、地面的非朗伯特性、太阳-目标-仪器的几何关系、光谱分辨率、空间分辨率、信噪比等环境和技术参数对矿物识别的影响的基础上,航空物探遥感中心总结了一套较系统而实用的干旱裸露区区域成像光谱矿物填图的技术体系和工作方法,整个技术流程包括辐射标定、大气校正与光谱重建、航带和跨航带照度调整、矿物端元选择、分航带矿物识别、几何校正、图像镶嵌与地理编码、全区矿物分布图的编制等基本步骤。【详细】
深度开发(2005年至今)   2005年至今是高光谱遥感技术的深度开发阶段。经过上述三个阶段的研究与积累,我国高光谱矿物填图技术及应用水平基本接近了国际领先水平,初步具备了规模化、工程化应用的技术实力。然而,航遥中心高光谱课题组并未满足于此,开始研究矿物化学成分、矿物含量定量反演等一些在国际上尚未成熟的领先技术,并取得了初步成果。【详细】

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