Гіперспектральнае дыстанцыйнае зандзіраванне - гэта сучасная мяжа тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання, выкарыстанне шматлікіх вельмі вузкіх электрамагнітных хваль з аб'екта, якая цікавіцца для атрымання адпаведных дадзеных пры дыстанцыйным зандзіраванні, але таксама выклікала фундаментальнае змяненне метадаў апрацоўкі дадзеных і аналізу інфармацыі, так што арыгінал у шырокапалосным дыстанцыйным зандзіраванні ў невызначаным матэрыяле ў гіперспектральным дыстанцыйным зандзіраванні можа быць выяўлены. Дык што такое гіперспектральны? Пачынаецца з бачнай паласы сонца.
Чаму свет маляўнічы?
Няхай гэта будзе поўдзень ад неба ці змена сезонаў, чаму мы лічым, што свет такі маляўнічы? Вясёлка, якая расчышчаецца пасля дажджлівага дня, можа дапамагчы нам вырашыць адказ. Сонечнае святло на самай справе змяшанае колеру святла, праз рассейванне кропель вады ў паветры разбіта на рознакаляровае аднатоннае святло, утвараючы ўсе колеры, якія нашы вочы могуць успрымаць, гэтая частка святла вызначаецца як бачныя даўжыні хвалі Сонца.
У дадатак да гэтага святла Сонца таксама змяшчае святло ва ўльтрафіялетавым і інфрачырвоным даўжынях хваль. Аднак той самы колер святла для нашых чалавечых вачэй таксама з'яўляецца складаным колерам святла, які змяшчае тысячы палос, што далёка за межы чалавечых вачэй, каб адрозніць. У той жа час розныя аб'екты складаюцца з розных элементаў і іх злучэнняў, структура матэрыялу таксама адрозніваецца, што прыводзіць да даўжыні хвалі адлюстраванага або рассеянага святла на паверхні аб'екта, таксама паказвае спецыфічнасць; Розныя аб'екты ў розных станах розных даўжынь хваль адлюстравання святла або здольнасці рассейвання адрозніваюцца, але таксама стварае аб'ект розны колер або спектральныя характарыстыкі, як і "адбіткі пальцаў, як" адбітак пальцаў ", ён можа адрозніць асаблівасці і атмасферны склад у ў выдатны шлях. Такія унікальныя спектральныя характарыстыкі рэчываў складаюць аснову для выяўлення і аналізу характарыстык розных аб'ектаў у навуцы дыстанцыйнага зандзіравання.
Для таго, каб дакладна атрымаць лёгкую інфармацыю ў розных дыяпазонах даўжыні хвалі, аптычныя аддаленыя датчыкі спадарожнікаў паслядоўна прынялі шматспектральную тэхналогію візуалізацыі і тэхналогію гіперспектральнай візуалізацыі, у якой святло адлюстроўваецца альбо раскідана з аб'ектаў, дзеліцца на пэўныя паласы даўжыні хвалі святла з дапамогай фільтра Прызмы, рашоткі і іншыя прылады для расшчаплення святла і мэты ідэнтыфікуюцца, а дыстанцыйнае зандзіраванне колькасна ацэньваецца на аснове спектральнай інфармацыі, атрыманай з зямлі альбо з атмасфернага адлюстравання альбо рассейвання.
Першапачаткова дыстанцыйнае зандзіраванне зямлі выкарыстоўвала шматспектральную тэхналагічную сістэму візуалізацыі, часта толькі некалькі каналаў, кожны канал змяшчае аптычную інфармацыю з даўжынёй хваль на нанаметрах і можа рэалізаваць магчымасці спектральнага выяўлення як у інфрачырвоных, так і ў напрамках ультрафіялетавага. Аднак для падобных аб'ектаў ці аб'ектаў у розных станах характэрныя пікі іх спектра Адрозніваюць катэгорыі розных відаў дрэў, патрабуецца спектральнае дазвол менш за дзесяць нанаметраў; Напрыклад, для класіфікацыі і ідэнтыфікацыі парод, узнікнення шкоднікаў і захворванняў у культурах, глеба была адрамантавана для сельскай гаспадаркі, а таксама ўспышкі флоры ці цианобактерий, напрыклад, для класіфікацыі і ідэнтыфікацыі парод, шкоднікаў -культур і шкоднікаў і шкоднікаў пасева Хваробы, абнаўленне і вырошчванне глебы, выбліск вады ці цианобактерий, забруджванне паветра і іншыя праблемы, якія адлюстроўваюцца ў спектрах толькі ў некалькіх нанаметрах змен, традыцыйныя сродкі мультыспектральнага выяўлення перанапружаныя, а хуткасць поспеху ідэнтыфікацыі не высокі .
З пачаткам развіцця гіперспектральнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання ў 1970 -х гадах, поле аптычнага дыстанцыйнага зандзіравання перанесла рэвалюцыйныя змены і паступова ўтварыла папулярнае поле тэхналогіі памежных тэхналогій. Гіперспектральная тэхналогія дыстанцыйнага зандзіравання-гэта тэхналогія, заснаваная на вельмі шмат вузкапалосных дадзеных, якія аб'ядноўваюць тэхналогію візуалізацыі з спектральнай тэхналогіяй для выяўлення двухмернай геаметрычнай прасторы і аднамернай спектральнай інфармацыі мэты, а таксама для атрымання бесперапыннага, вузкапалоснага Дадзеныя малюнка з высокім спектральным дазволам. Тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі хутка развіваецца, а распаўсюджаныя ўключаюць рашоткі спектраскапію, акуста-аптычную наладжвальную фільтр-спектраскапію, прызма-спектраскапію і чып-пакрыццё.
Якія тэхнічныя характарыстыкі гіперспектральнага дыстанцыйнага зандзіравання?
Гіперспектральная （ гіперспектральная камера ） Аднаканальная паласа вузкая, яго спектральная дазвол такая ж высокая, як нанаметр (нм) парадак (звычайна менш за 10 нм), колькасць спектральных каналаў да дзесяткаў і нават сотняў больш, каб атрымаць Бесперапыннае матэрыяльнае адлюстраванне / рассейванне бесперапынных спектральных дадзеных, якія можна рэалізаваць у дыяпазоне бачных, амаль інфрачырвоных, сярэдняга інфрачырвонага і цеплавога інфрачырвонага паласы даўжыні хвалі і збору гіперспектральных дадзеных.
Адрозніваецца ад традыцыйнай шматспектральнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання для адрознення мэтаў на аснове каляровых адрозненняў, гіперспектральнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання можа дасягнуць дыскрэтнага адбору ў спектральнай прасторы, а мэты, якія можна адрозніць , расліннасць і голая зямля. Гіперспектральнае дыстанцыйнае зандзіраванне-гэта шматмерная тэхналогія набыцця інфармацыі, якая спалучае ў сабе тэхналогіі візуалізацыі і спектральную тэхналогію, якая можа адначасова набыць двухмерную прасторавую інфармацыю мэты і трэцяя памерная спектральная інфармацыя, і прааналізаваць кампазіцыйную інфармацыю матэрыялу праз марфалогію марфалогіі марфалогіі марфалогіі марфалогіі марфалогіі марфалогіі марфалогіі. Спектральныя крывыя для ідэнтыфікацыі мэты, а таксама мэтавых функцый, якія могуць адрозніць розныя катэгорыі аднолькавых функцый. Згодна з рознымі сцэнарыямі прыкладанняў, селектыўнасць спектру становіцца гнуткай і дыверсіфікаванай, што паляпшае здольнасць адрозніваць і вызначыць функцыі, эфектыўна адрознівае розныя катэгорыі, якія належаць да тых жа характарыстык, рэалізуе "розныя спектры для таго ж функцыі" і "Розныя прыкметы для аднаго і таго ж спектру" і памяншае з'яву спектральнай прасторавай блытаніны прыкмет, такіх як з'ява розных відаў дрэў. Гэта можа паменшыць з'яву спектральнай прасторавай блытаніны прыкмет, такіх як ідэнтыфікацыя розных відаў дрэў і розных мінералаў; У той жа час гіперспектральныя дадзеныя могуць быць выкарыстаны для здабывання біяфізічных і хімічных параметраў, а таксама біяхімічнага аналізу хларафіла А, лігніну і цэлюлозы расліннасці.
Распрацоўка гіперспектральнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання робіць дыстанцыйнае зандзіраванне ад якаснага аналізу да колькаснага або паўкалітычнага трансфармацыі, галоўнае прымяненне традыцыйнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання візуалізацыі грунтуецца на якасным аналізе, часткова выніках колькаснага аналізу дакладнасці вынікаў няма Ідэальна, што, відавочна парушае абмежаванне спектральнага дазволу, што ў значнай ступені душыць уплыў іншых трывожных фактараў у спектральнай прасторы, што вельмі карысна для паляпшэння дакладнасці вынікаў колькаснага аналізу.
Што такое гіперспектральныя прыкладанні?
У параўнанні з высокім дазволам і мульты-спектральным малюнкамі, гіперспектральныя выявы маюць высокі спектральны дазвол і мноства дыяпазонаў, якія могуць атрымаць практычна бесперапынныя спектральныя функцыі функцый, а пэўныя паласы могуць быць выбраны альбо здабытыя ў адпаведнасці з неабходнасцю вылучыць мэтавыя асаблівасці; Квантаваныя дадзеныя бесперапыннай спектральнай крывой забяспечваюць умовы для ўвядзення класіфікацыі малюнкаў у мадэль спектральнага механізму асаблівасцей, якая змяшчае багатую радыеметрычную, прасторавую і спектральную інфармацыю і з'яўляецца сінтэзам розных інфармацыі. Ён змяшчае багатую радыеметрычную, прасторавую і спектральную інфармацыю і з'яўляецца ўсебаковым носьбітам рознай інфармацыі. Гіперспектральныя выявы шырока выкарыстоўваюцца ў галінах геаморфалагічнага адлюстравання, разведкі рэсурсаў, дыстанцыйнага зандзіравання сельскагаспадарчага, экалагічнага дыстанцыйнага зандзіравання, маніторынгу лясной гаспадаркі, дыстанцыйнага зандзіравання глебы, дыстанцыйнага зандзіравання вады і атмасфернай навукі.
1. Аддаленае зандзіраванне для класіфікацыі функцый
На малюнку паказаны гіперспектральныя дадзеныя прыбярэжнай вобласці Дубая, набыты Падзелены на 3 ~ 5 эфектыўных падкатэгорый у кожнай асноўнай катэгорыі, а таксама можа распазнаць інфармацыю пра судоў у далёкім моры.
2. Руда даследавання
Гіпэрспектральная тэхналогія дыстанцыйнага зандзіравання можа забяспечыць павышэнне геалагічнай разведкі. Зыходзячы з аналізу спектральных крывых атрыманых парод, можна ведаць тыпы распаўсюджвання мінералаў і плошчы гэтага месца. На малюнку відаць, што гіперспектральныя дадзеныя дыстанцыйнага зандзіравання эфектыўна здабывалі два віды мінеральнай інфармацыі серыцыту і хларыту ў вобласці Дулана Цынгай, а пасля трансфармацыі МНП гэта павышае распазнаванне інфармацыі пра літалогію і тэктанічнай геалогіі.
3. Аддаленае зандзіраванне воднага асяроддзя
З -за пэўнага падабенства паміж спектрамі водных раслін і красаваннем вады і спектрамі расліннасці складана, што звычайна выкарыстоўваюцца шматспектральныя дадзеныя дыстанцыйнага зандзіравання, каб дакладна вызначыць красаванне вады і водныя расліны, і толькі дадзеныя гіперспектральнага дыстанцыйнага зандзіравання могуць зафіксаваць дадзеныя аб захопе, каб зафіксаваць гэтыя Падрабязныя спектральныя адрозненні паміж складанай і пераменнай вадой квітнеюць, вадзяныя расліны і вадаправод, каб дакладна вызначыць цвіценне вады і водныя расліны. The figure shows the environmental map of Yunnan Dianchi regional water body acquired by the satellite-borne hyperspectral remote sensor, which can clearly identify the colored dissolved organic matter (CDOM), chlorophyll a (Chl-a), and suspended solids concentration (TSM) у вадаправодзе. Між тым, параметры якасці вады невялікіх рэк і азёр, акрамя Дыянчы, таксама выразна пазнаюць на малюнку.
4. Атмасфернае дыстанцыйнае зандзіраванне
Маніторынг дыстанцыйнага зандзіравання выкідаў крыніцы метану праводзіўся ў Лівіі і ЗША з выкарыстаннем дадзеных гіперспектральнага дыстанцыйнага зандзіравання з аптымізаванымі алгарытмамі інверсіі метану. На малюнку (а) паказаны вынікі маніторынгу ўцечкі метану з нафты DOR Marada ў Лівіі, а малюнак (б) паказвае вынікі маніторынгу ўцечкі метану з нафты DCP сярэдняй плыні ў пермскім басейне Злучаных Штатаў, які можа дакладна дакладна дакладна Сачыце за празрыстым выкідам метану ў рэгіёне.
Відэа пра гіперспектральную камеру БЛА на працы
