高光譜成像儀是將圖像技術(shù)與光譜技術(shù)融合在一起，具有“圖譜合一”的特點(diǎn)，其中圖像信息可以檢測(cè)產(chǎn)品的外部品質(zhì)，光譜信息則可用于產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)，同時(shí)可以將圖像信息和光譜信息進(jìn)行特征融合，以此達(dá)到更好的檢測(cè)效果。那么，高光譜成像儀有何應(yīng)用？高光譜成像儀的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？

高光譜成像儀的應(yīng)用：

1.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)攸關(guān)國(guó)計(jì)民生，農(nóng)業(yè)信息至關(guān)重要。高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展為遙感信息定量應(yīng)用開(kāi)辟了新的領(lǐng)域，并逐漸成為新興的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最重要的技術(shù)手段之一。高光譜遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確獲得植物的精細(xì)光譜信息，建立監(jiān)測(cè)模型，從而能夠精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)作物的類(lèi)型及播種面積、作物的生長(zhǎng)環(huán)境及病蟲(chóng)害、作物生理生化性狀、作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量品質(zhì)等，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的科學(xué)化管理和實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，為作物的科學(xué)管理和高產(chǎn)高效提供技術(shù)保障。

2.植被調(diào)查

高光譜可用來(lái)估計(jì)一些森林物理參數(shù)，如葉面積指數(shù)（LAI）、材積、密度、森林覆蓋度、樹(shù)高等。LAI是植被重要的生物物理參數(shù)和植物生態(tài)研究中的一個(gè)重要指標(biāo)，它與生物量、植被長(zhǎng)勢(shì)均密切相關(guān)。過(guò)去應(yīng)用遙感方法估計(jì)森林LAI的研究主要局限于一些相對(duì)較寬的波段的多光譜數(shù)據(jù)，精度不高，原因之一是寬波段高光譜遙感數(shù)據(jù)中往往混有相當(dāng)比例的非植物光譜，致使各種植被指數(shù)與LAI的關(guān)系不緊密，而這種非植物光譜在高光譜遙感中采用光譜微分技術(shù)可以得到有效抑制，從而提高遙感數(shù)據(jù)LAI的相關(guān)性。

3.巖礦探測(cè)

與多光譜遙感相比，高光譜遙感能夠以更高的光譜分辨率提取地物的診斷性光譜特征，這使得在多光譜遙感中不可區(qū)分的巖石和礦物光譜，可在高光譜遙感中得到精確識(shí)別。利用高光譜遙感識(shí)別巖礦，能夠直接提供同礦床成礦和蝕變相關(guān)的礦物種類(lèi)、分布以及豐度信息?；谶@些巖礦信息，可以有效地圈定相關(guān)礦產(chǎn)資源的勘探范圍，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源大面積快速勘查。

4.水體水質(zhì)調(diào)查

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)的不斷擴(kuò)張，各種水體的水質(zhì)狀況越來(lái)越受到影響，水環(huán)境監(jiān)測(cè)已刻不容緩。20世紀(jì)70年代開(kāi)始，一些國(guó)家應(yīng)用航空遙感監(jiān)測(cè)海岸帶污染，應(yīng)用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域性的海上溢油、赤潮事件。赤潮水體與正常水體的光譜曲線形狀在700nm附近有所不同，差異表現(xiàn)在是否存在中心波長(zhǎng)大于685nm的熒光峰，即赤潮水體的特征反射峰。寬光譜波段不能有效捕捉水體復(fù)雜的光譜特性，而高光譜遙感數(shù)據(jù)具有較高的空間分辨率和連續(xù)的光譜信息，能進(jìn)行有效的水體水色因子探測(cè)及提高光學(xué)水質(zhì)參數(shù)反，演精度。

5.大氣科學(xué)研究

高光譜遙感技術(shù)在大氣研究中的突出應(yīng)用是云蓋制圖、云頂高度與云層狀態(tài)參數(shù)估算、大氣水汽含量與分布估算、氣溶膠含量估計(jì)與大氣光學(xué)特性評(píng)價(jià)等。利用高光譜成像技術(shù)，在準(zhǔn)確探測(cè)大氣成分的基礎(chǔ)上，能提高天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警等的準(zhǔn)確性與可靠性。

高光譜成像儀的發(fā)展趨勢(shì)：

基于高光譜技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，航天高光譜成像技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，高光譜遙感儀器在很多方面也獲得到了提高。例如：分辨率、光譜范圍和提取數(shù)據(jù)的能力等方面，但一方面能力的提高，相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步也要為未來(lái)發(fā)展提供了保障。但通常在獲得很多高光譜圖像數(shù)據(jù)的時(shí)，同樣面臨著處理海量數(shù)據(jù)的難題。主要原因在于數(shù)據(jù)壓縮和提取方法不是很成熟；比較通用的圖像處理系統(tǒng)也相對(duì)缺乏，進(jìn)行分析、存儲(chǔ)和顯示拍攝的成像光譜數(shù)據(jù)，這是未來(lái)成像光譜儀遙感的主要研究?jī)蓚€(gè)方向。

隨著分光技術(shù)的不斷發(fā)展，高性能圖像傳感器也在不斷的更新?lián)Q代，探測(cè)器也應(yīng)繼續(xù)向大面陣、高精度、高頻率方向發(fā)展，加上利用先進(jìn)的信息采集處理技術(shù)，使成像光譜儀在幅寬的大小、周期的長(zhǎng)短和高分辨率的高低等方面變得更加完美；隨著探測(cè)器的響應(yīng)波長(zhǎng)不斷增加，結(jié)合不同波段的光譜儀，從而實(shí)現(xiàn)體積小、高配置的高光譜機(jī)器。