環(huán)境監(jiān)測的新武器：高光譜成像技術(shù)助力保護地球

高光譜成像技術(shù)可以對大氣、水、土壤等環(huán)境要素進(jìn)行監(jiān)測和分析。高光譜成像技術(shù)是一種將光譜信息與空間信息相結(jié)合的技術(shù)，通過對目標(biāo)物體進(jìn)行光譜和空間的連續(xù)掃描，獲取物體表面的光譜特征信息。光譜成像技術(shù)能夠提供大量的數(shù)據(jù)，有助于深入挖掘環(huán)境問題背后的本質(zhì)，為環(huán)境監(jiān)測與保護提供有力支持。

高光譜成像技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用

大氣污染監(jiān)測

高光譜成像技術(shù)可以捕捉到不同污染物在不同光譜段的吸收和反射信息，從而可以更準(zhǔn)確地判斷污染物的種類和濃度。這對于實時監(jiān)測城市空氣質(zhì)量、工業(yè)園區(qū)排放的有害氣體等具有重要意義。

水質(zhì)監(jiān)測

通過高光譜成像技術(shù)，可以分析出水中的有機物、無機物等物質(zhì)的成分和濃度。這對于監(jiān)測水污染源、評估水資源質(zhì)量、預(yù)警水環(huán)境風(fēng)險具有重要價值。

土壤污染監(jiān)測

高光譜成像技術(shù)可以捕捉到土壤中的有機物、重金屬等物質(zhì)的光譜信息，從而實現(xiàn)對土壤污染的快速診斷。這對于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、保護土地資源具有重要作用。

森林資源監(jiān)測

高光譜成像技術(shù)可以分析森林的生物量、葉綠素含量等信息，從而評估森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。這對于保護森林資源、應(yīng)對氣候變化具有重要意義。

湖泊海洋監(jiān)測

高光譜成像技術(shù)可以捕捉到湖泊、海洋中的水生生物、水質(zhì)信息等，從而實時監(jiān)測水環(huán)境的變化。這對于保護湖泊、海洋生態(tài)系統(tǒng)，防范生態(tài)災(zāi)害具有重要作用。

高光譜成像技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用有助于我們更好地了解環(huán)境污染問題，為環(huán)境保護提供科學(xué)依據(jù)。隨著高光譜成像技術(shù)的不斷發(fā)展，相信在未來它將在環(huán)境保護中發(fā)揮更加重要的作用，為人類創(chuàng)造一個更美好的地球。

高光譜掃描成像技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用實例

2020/11 河北某區(qū)域

某新區(qū)該水域面積較為寬闊，高光譜水質(zhì)反演出總磷和化學(xué)需氧量，發(fā)現(xiàn)總磷達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)需氧量有超過所屬流域該新區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險。

實現(xiàn)了區(qū)域性水質(zhì)多參數(shù)信息的及時高效獲取，為水環(huán)境綜合監(jiān)管提供了新的技術(shù)手段。

2021/07 廣東某區(qū)域

該區(qū)域是城市中的河道無人機高光譜水質(zhì)遙測服務(wù)，左圖總磷是V類水質(zhì)，總磷超標(biāo)區(qū)域主要位于河流的邊緣和下游；右圖總磷是V類水質(zhì)，總磷超標(biāo)區(qū)域分布于圖中的紅色圈畫區(qū)域。

能夠快速完整了解城市河道水體污染狀況，為因地制宜的開展水環(huán)境綜合治理提供科學(xué)支撐。

2021/06 寧夏某水庫

該水庫區(qū)域無人機采集岸邊帶的高光譜數(shù)據(jù)，反演的化學(xué)需氧量普遍為V類水質(zhì)，左圖總氮反演結(jié)果顯示從南側(cè)的上游向下游明顯降低，最大值超過V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

可以全面掌握湖庫大范圍水域的富營養(yǎng)化水平，為預(yù)防和控制湖庫富營養(yǎng)化的發(fā)生和發(fā)展提供更有力的依據(jù)。

天宮一號高光譜成像儀應(yīng)用于地球環(huán)境監(jiān)測