萊森光學（深圳）有限公司
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閱讀：1100發(fā)布時間：2022-10-6
在年度中國遙感領域事件評選中，“遙感技術輔助城市黑臭水體整治工作取得實效"名列，而這與高光譜遙感技術有著很密切的聯(lián)系。
l 高光譜遙感技術可以為地質學家提供幫助
以前，地質學家野外考察時，需要背著包拿著羅盤，花很大氣力把采集到的礦物標本一一背回來進行研究。
而自從有了高光譜儀器，他們只要到一個地方用高光譜儀器掃描一下，就可以獲得一條巖石的光譜曲線，從野外回來后根據(jù)光譜曲線進行分析，可以知道這個地方礦物分布種類以及區(qū)域。
近年來，成像光譜技術也逐漸滲透進了各種非傳統(tǒng)遙感行業(yè)，比如在醫(yī)學、生物、刑偵、考古、文物保護等領域開展了廣泛的探索性應用。
2006年中科院成功研制了套擺掃式地面成像光譜儀，并與故宮博物院等單位合作在古畫、唐卡、壁畫、墨書等文物的識別和鑒別方面取得了開創(chuàng)性成果。
光譜分析技術與智能手機的融合誕生了面向普通民眾的高光譜應用，借助于嵌入到智能手機里的光譜儀，人們能夠隨時隨地用手機快速檢測果蔬農藥殘留和食品品質安全等信息。
l 水質監(jiān)測領域大有可為
對于全國城市黑臭水體的篩查、治理過程監(jiān)督和整治效果評價，都迫切需要遙感大范圍動態(tài)監(jiān)測提供科技支撐，但黑臭水體遙感監(jiān)測的有關研究幾乎為空白。高光譜遙感技術可以對不同污染程度和不同污染來源的黑臭水體進行區(qū)分。
沈陽市地方上報與遙感識別實地驗證河段分布圖
遙感與數(shù)字地球研究所水環(huán)境遙感研究團隊在北京、沈陽、長春和撫順等城市開展了十余次黑臭水體野外實驗，積累了141個黑臭采樣點的實測遙感反射率、遙感反射率、氧化還原電位、溶解氧、透明度、氨氮等數(shù)據(jù)。
基于黑臭水體和一般水體的反射率細微的光譜差異，發(fā)展了黑臭水體光學遙感識別技術，主要包括飽和度閾值法、波段比值閾值法、CDOM（有色可溶性有機物）反演法等?；诤诔羲w和一般水體的水面反射率光譜差異可以區(qū)分一般水體、三種類型的輕度黑臭水體和七種類型的重度黑臭水體。
黑臭水體模型建立和飽和度閾值選取
并發(fā)展了基于純度算法的多光譜遙感識別算法，可以識別一種類型的重度黑臭水體，識別精度約90%?；谶@一方法，作為參研單位之一，進行了沈陽、撫順、長春、杭州、武漢、長沙等13個城市黑臭水體遙感篩查與實地驗證。結合高空間分辨率影像，將上報名單的162段黑臭河段標注了空間位置；同時從上千條河流中遙感識別出名單外475段疑似黑臭河段，最終實地驗證了383個河段，確定了239個河段為黑臭水體。
利用高光譜數(shù)據(jù)對內陸水質開展水華和水生高等植物的識別，從而對水質分布情況進行監(jiān)測，也是高光譜遙感的重要應用。
由于水草和水華光譜與植被光譜具有一定的相似性，常用的多光譜遙感數(shù)據(jù)很難精確識別水華和水草，只有高光譜遙感數(shù)據(jù)才能夠捕捉復雜多變的水華、水草和水體細致的光譜差異，從而對水華和水草進行精確識別。
水環(huán)境遙感研究團隊利用高光譜遙感技術等構建了水體葉綠素a濃度、總懸浮物濃度、水色FU值等9種水質參數(shù)、19個反演模型。
其中，針對渾濁水體的懸浮物濃度精度提高了19.7%；研發(fā)了個在和省級環(huán)保部門業(yè)務化運行的內陸水環(huán)境遙感系統(tǒng)，為環(huán)保部衛(wèi)星環(huán)境應用中心等部門開展水環(huán)境遙感應用提供了有力支撐。
黑臭水體遙感是建設“美麗中國"的一個重大需求，在城市黑臭水體整治過程中，遙感手段在黑臭水體監(jiān)測和評價方面具有范圍廣、速度快、成本低等優(yōu)勢，可以為全國城市黑臭水體的篩查、治理過程監(jiān)督和整治效果評價提供支撐。研究工作為全國城市黑臭水體的篩查提供了重要科技支撐，有力督促了地方政府加快治理黑臭水體，推動了我國城市黑臭水體遙感行業(yè)應用的快速發(fā)展。
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