Hiperspektyvas nuotolinis stebėjimas yra dabartinė nuotolinio stebėjimo technologijos riba, naudojant daugybę labai siaurų elektromagnetinių bangų juostų iš dominančio objekto, norint gauti atitinkamus duomenis, yra daugybė erdvinės, radiometrinės ir spektrinės trigubos informacijos, kurios kūrimas yra revoliucija Nuotoliniu būdu, bet taip pat sukėlė esminį duomenų apdorojimo ir informacijos analizės metodų pokyčius, kad būtų galima aptikti hiperspektrinį nuotolinio stebėjimo originalą plačiajuosčio nuotolinio stebėjimo nuotoliniu būdu. Taigi, kas yra hiperspektrinė? Tai prasideda nuo matomos saulės juostos.
Kodėl pasaulis spalvingas?
Nesvarbu, ar tai yra į pietus nuo dangaus, ar keičiant sezonus, kodėl mes jaučiame, kad pasaulis yra toks spalvingas? Vaivorykštė, kuri išsivalo po lietaus dienos, gali padėti mums išspręsti atsakymą. Saulės šviesa iš tikrųjų yra mišrios spalvos šviesa, kai vandens lašelių išsibarstymas ore yra suskaidytas į spalvingą monochromatinę šviesą, sudarydama visas spalvas, kurias mūsų akys gali suvokti, ši šviesos dalis yra apibrėžiama kaip saulės matomos bangos ilgio.
Be to, saulės šviesoje taip pat yra ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių bangos ilgio šviesa. Tačiau ta pati šviesos spalva mūsų žmogaus akims taip pat yra sudėtinga šviesos spalva, kurioje yra tūkstančiai juostų, o tai žymiai viršija žmogaus akių ribą. Tuo pačiu metu skirtingi objektai yra sudaryti iš skirtingų elementų ir jų junginių, medžiagos struktūra taip pat skiriasi, o tai lemia atspindėtos ar išsklaidytos šviesos bangos ilgį objekto paviršiuje taip pat rodo specifiškumą; Skirtingi skirtingų šviesos atspindžio ar išsklaidymo bangos ilgių objektai yra skirtingi, tačiau taip pat daro objektą skirtingos spalvos ar spektrinės savybės, kaip ir „pirštų atspaudai, pavyzdžiui,„ pirštų atspaudų “informacija, jis gali atskirti bruožus ir atmosferos kompoziciją Puikus būdas. Tokios unikalios spektrinės medžiagų savybės sudaro pagrindą identifikuoti ir analizuoti skirtingų objektų savybes nuotolinio stebėjimo moksle.
Siekdama tiksliai įgyti šviesos informaciją skirtingose bangos ilgio juostose, optiniai nuotolinių palydovų jutikliai paeiliui priėmė multispektrinę vaizdo gavimo technologiją ir hiperspektrinę vaizdo gavimo technologiją, kurioje šviesa, atspindinti ar išsibarstę iš objektų Prizmės, grotelės ir kiti šviesos padalijimo įtaisai, o taikiniai yra identifikuojami, o nuotolinio stebėjimas kiekybiškai įvertinamas remiantis spektrinės savybės informacija, gauta iš žemės, arba iš atmosferos atspindžio ar išsklaidymo.
Iš pradžių nuotoliniame žemės stebinime buvo naudojama kelių spektrų vaizdo gavimo technologijos sistema, dažnai tik keli kanalai, kiekviename kanale yra optinės informacijos, kurios bangos ilgis yra dešimtys nanometrų pločio, ir gali realizuoti spektrinio aptikimo galimybes tiek infraraudonųjų, tiek ultravioletinių spindulių kryptimis. Tačiau panašiems objektams ar objektams skirtingose būsenose būdingos jų atspindžio spektrų smailės paprastai yra panašios, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, būdingos keturių medžių rūšių smailės yra tik šiek tiek skirtingi esant 960 nanometrų, ir tam, kad tam, kad būtų Atskirti skirtingų medžių rūšių kategorijas, reikalinga mažiau nei dešimt nanometrų spektrinė skiriamoji geba; Pavyzdžiui, uolienų klasifikavimui ir identifikavimui, kenkėjų ir ligų atsiradimą augaluose, dirvožemis buvo renovuotas ūkininkavimui ir floros ar cianobakterijų protrūkiai, pavyzdžiui, uolienų, pasėlių kenkėjų ir pasėlių kenkėjų ir identifikavimo ir identifikavimui, pasėlių kenkėjams ir Ligos, dirvožemio renovacija ir auginimas, vandens žydėjimas ar cianobakterijų protrūkiai, oro tarša ir kitos problemos, kurios atspindi spektruose tik keliuose pokyčių nanometruose, tradicinės daugialypės aptikimo priemonės yra per daug įtemptos, o identifikavimo sėkmės lygis nėra didelis .
Pradėjus kurti hiperspektrinę nuotolinio stebėjimo technologiją aštuntajame dešimtmetyje, optinio nuotolinio stebėjimo sritis buvo revoliuciniai pokyčiai ir palaipsniui sudarė populiarią pasienio technologijos sritį. Hiperspektrinės nuotolinio stebėjimo technologija yra technologija, pagrįsta labai daug siauriosios juostos vaizdo duomenimis, kurie derina vaizdo gavimo technologiją su spektrine technologija, skirta aptikti dvimatę geometrinę erdvę ir vienmačią taikinio spektrinę informaciją ir gauti nuolatinę, siaurą juostą Vaizdo duomenys su didele spektrine skiriamąja geba. Hiperspektrinės vaizdo gavimo technologija greitai vystosi, o bendrosios apima grotelių spektroskopiją, akusto-optinio derinimo filtrų spektroskopiją, prizmės spektroskopiją ir lustų dengimą.
Kokios yra hiperspektrinio nuotolinio stebėjimo techninės savybės?
Hiperspektrinė （ Hiperspektrinė kamera ） Vieno kanalo juosta yra siaura, jos spektrinė skiriamoji geba yra tokia pat didelė kaip nanometro (NM) dydžio (paprastai mažesnė nei 10 nm), spektrinių kanalų skaičius iki dešimčių ar net šimtų daugiau, kad gautumėte Nepertraukiamo nuolatinių spektrinių duomenų, kuriuos galima realizuoti matomo, beveik infraraudonųjų spindulių, vidutinio infraraudonųjų spindulių ir šiluminės infraraudonųjų bangų juostos juostos ir hiperspektrinių duomenų rinkimo srityje.
Iš tradicinės multispektrinės nuotolinio stebėjimo technologijos , skirtos atskirti taikinius, atsižvelgiant į spalvų skirtumus, hiperspektrinės nuotolinio stebėjimo technologija gali pasiekti atskirą mėginių ėmimą spektrinėje erdvėje, o tikslai, kuriuos galima atskirti, paprastai yra tie, kurie turi akivaizdžių spektrinės erdvės skirtumų, pavyzdžiui, vandens kūnų skirtumus, pavyzdžiui, vandens kūnai, pavyzdžiui, vandens kūnai. , augmenija ir plika žemė. Hyperspectral remote sensing is a multidimensional information acquisition technology that combines imaging technology and spectral technology, which can simultaneously acquire the two-dimensional spatial information of the target and the third-dimensional spectral information, and analyze the compositional information of the material through the morphology of Spektrinės kreivės, skirtos nustatyti taikinį, ir tikslinės savybės, kurios gali atskirti skirtingas tos pačios rūšies savybių kategorijas. Remiantis skirtingais taikymo scenarijais, spektro selektyvumas tampa lankstus ir įvairus, o tai pagerina sugebėjimą atskirti ir identifikuoti bruožus, efektyviai išskiria skirtingas kategorijas, priklausančias toms pačioms savybėms, realizuoja „skirtingus tos pačios rūšies savybės spektrus“ ir „Skirtingi to paties rūšies spektro savybės“ ir sumažina spektrinio erdvinio painiavos fenomeną, pavyzdžiui, skirtingų medžių rūšių reiškinį. Tai gali sumažinti spektrinio erdvinio painiavos požymių, tokių kaip skirtingų medžių rūšių ir skirtingų mineralų identifikavimas, reiškinys; Tuo pačiu metu hiperspektriniai duomenys gali būti naudojami bio-fizinių ir cheminių parametrų ekstrahavimui ir biocheminei chlorofilo A, lignino ir vegetacijos celiuliozės analizei.
Dėl hiperspektrinės nuotolinio stebėjimo technologijos nuotolinio stebėjimo nuo kokybinės analizės iki kiekybinės ar pusiau kiekybinės transformacijos, pagrindinis tradicinės vaizdavimo nuotolinio stebėjimo technologijos pritaikymas yra pagrįstas kokybine analize. Dalis rezultatų kiekybinės analizės rezultatų yra ne tai Idealu, kuris akivaizdžiai susijęs su vaizdavimo jutiklio spektrine ir erdvine skiriamąja geba, atmosferos ir dirvožemio fono ir kitų apribojimų trukdžiais, hiperspektrinės skiriamosios gebos vaizdavimo nuotolinio stebėjimo pirmiausia pirmiausia nutrūksta per vienos ribinės aukštos spektrinės skiriamosios gebos vaizdavimo nuotolinio vaizdo spektrinę skiriamąją gebą pirmiausia Peržengia spektrinę skiriamąją gebą, kuri daugiausia slopina kitų trikdančių veiksnių įtaką spektrinėje erdvėje, o tai labai naudinga siekiant pagerinti kiekybinės analizės rezultatų tikslumą.
Kas yra hiperspektrinės programos?
Palyginti su aukštos skiriamosios gebos ir daugia Spektraliniais vaizdais, hiperspektriniai vaizdai turi didelę spektrinę skiriamąją gebą ir daugelį juostų, kurios gali gauti beveik ištisines spektrinių savybių kreives, o specifines juostas galima pasirinkti arba ekstrahuoti pagal poreikį pabrėžti tikslines savybes; Kiekybiniai ištisiniai spektrinės kreivės duomenys suteikia sąlygas, kad vaizdo klasifikacija būtų įvedama į funkcijų spektrinį mechanizmo modelį, kuriame yra turtinga radiometrinė, erdvinė ir spektrinė informacija, ir yra įvairios informacijos sintezė. Jame yra turtinga radiometrinė, erdvinė ir spektrinė informacija, jis yra išsamus įvairios informacijos nešėjas. Hiperspektriniai vaizdai yra plačiai naudojami geomorfologinio žemėlapių, išteklių tyrinėjimo, žemės ūkio nuotolinio stebėjimo, nuotolinio stebėjimo aplinkos, miškininkystės stebėjimo, nuotolinio nuotolinio stebėjimo, nuotolinio nuotolinio stebėjimo ir atmosferos mokslo srityse.
1. Nuotolinis funkcijų klasifikavimas
Paveikslėlyje pateikiami hiperspektriniai Dubajaus pakrančių zonos, įgytos hiperspektrinių nuotolinių jutiklių, duomenys, kurie gali tiksliai atpažinti pagrindinių kategorijų, tokių kaip vandens telkiniai, pastatai, keliai, plikos dirvožemio ir kt. suskirstyti į 3 ~ 5 efektyvias subkategorijas kiekvienoje pagrindinėje kategorijoje, taip pat gali atpažinti indų informaciją tolimoje jūroje.
2. Rūdos tyrinėjimas
Hiperspektrinės nuotolinio stebėjimo technologija gali paskatinti geologinius tyrinėjimus. Remiantis gautų uolienų spektrinių kreivių analize, galima žinoti mineralų pasiskirstymo tipus ir vietos plotą. Paveikslėlyje parodyta, kad hiperspektriniai nuotolinio stebėjimo duomenys veiksmingai išgavo dviejų rūšių mineralinę informaciją apie sericito ir chloritą Qinghai Dulano srityje, o po MNF transformacijos jis sustiprina litologijos ir tektoninės geologijos informacijos atpažinimą.
3. Vandens aplinkos nuotolinis stebėjimas
Dėl tam tikro vandens augalų ir vandens žydėjimo spektro panašumo ir augmenijos spektrų, dažniausiai naudojamiems daugialypio nuotolinio stebėjimo duomenims sunku tiksliai nustatyti vandens žydėjimą ir vandens augalus, ir tik hiperspektriniai nuotolinio nuotolinio stebėjimo duomenys gali užfiksuoti. Išsamūs spektriniai skirtumai tarp komplekso ir kintamo vandens žydėjimo, vandens augalų ir vandens telkinio, kad būtų galima tiksliai nustatyti vandens žydėjimą ir vandens augalus. Paveikslėlyje parodytas Yunnan Dianchi regioninio vandens telkinio aplinkos žemėlapis, įgytas palydovo plintančiame hiperspektriniame nuotoliniame jutiklyje, kuris gali aiškiai nustatyti spalvotą ištirpintą organinę medžiagą (CDOM), chlorofilą A (CHL-A) ir pakabinamą kietųjų dalelių koncentraciją (TSM) (TSM) (TSM) (TSM). vandens telkinyje. Tuo tarpu mažų upių ir ežerų vandens kokybės parametrai, išskyrus Dianchi, taip pat yra aiškiai atpažįstami.
4. Atmosferos nuotolinis stebėjimas
Libijoje ir JAV buvo atliktas metano taško šaltinio išmetimo nuotolinio stebėjimo stebėjimas, naudojant hiperspektrinius nuotolinio stebėjimo duomenis su optimizuotais metano kolonėlės koncentracijos inversijos algoritmais. (A) paveikslas parodo Metano nuotėkio iš Dor Marada aliejaus šulinio stebėjimo rezultatus Libijoje, o (B) paveikslas parodo Metano nuotėkio iš DCP vidurio naftos šulinio stebėjimo rezultatus, kuris gali tiksliai JAV, kuris gali tiksliai Stebėkite skaidrų metano emisijos pliūpsnį regione.
Vaizdo įrašas apie UAV hiperspektrinę kamerą darbe
