高光譜相機(jī)的光譜波段數(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

一、高光譜相機(jī)的光譜波段數(shù)

高光譜相機(jī)的光譜波段數(shù)取決于其所采用的探測(cè)器類(lèi)型和工作原理。一般來(lái)說(shuō)，高光譜相機(jī)的光譜波段數(shù)越多，其光譜分辨率就越高，對(duì)物質(zhì)的識(shí)別和分析能力也就越強(qiáng)。

目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的高光譜相機(jī)光譜波段數(shù)有以下幾種：

幾十至一百余個(gè)波段：這類(lèi)高光譜相機(jī)通常采用線掃描或狹縫掃描方式，通過(guò)在較短的時(shí)間內(nèi)掃描并捕捉多個(gè)波長(zhǎng)的圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的光譜信息獲取。這類(lèi)高光譜相機(jī)在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

幾百至一千余個(gè)波段：這類(lèi)高光譜相機(jī)通常采用光柵或?yàn)V光片掃描方式，通過(guò)在短時(shí)間內(nèi)掃描并捕捉多個(gè)波長(zhǎng)的圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的光譜信息獲取。這類(lèi)高光譜相機(jī)在地球觀測(cè)、天文觀測(cè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

上千至幾千個(gè)波段：這類(lèi)高光譜相機(jī)通常采用傅里葉變換光譜儀（FTIR）或拉曼光譜儀等技術(shù)，通過(guò)將光譜信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換或拉曼散射，獲取物體的光譜信息。這類(lèi)高光譜相機(jī)在物質(zhì)成分分析、結(jié)構(gòu)鑒定等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

二、高光譜遙感

高光譜遙感（Hyperspectral Remote Sensing）用很窄（10-2λ）而連續(xù)的光譜通道對(duì)地物持續(xù)遙感成像的技術(shù)。在可見(jiàn)光到短波紅外波段其光譜分辨率高達(dá)納米(nm)數(shù)量級(jí)，通常具有波段多的特點(diǎn)，光譜通道數(shù)多達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)以上，而且各光譜通道間往往是連續(xù)的，因此高光譜遙感又通常被稱(chēng)為成像光譜 （Imaging Spectrometry）遙感。

注意：區(qū)別于傳統(tǒng)的多光譜掃描儀

二、高光譜相機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

大氣監(jiān)測(cè)：高光譜相機(jī)可以用于大氣監(jiān)測(cè)，捕捉大氣中的各種氣體成分和濃度。通過(guò)對(duì)大氣中的光譜信號(hào)進(jìn)行分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣污染程度和空氣質(zhì)量，為環(huán)境保護(hù)和空氣質(zhì)量預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。

水環(huán)境監(jiān)測(cè)：高光譜相機(jī)可以用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)，捕捉水中的各種物質(zhì)成分和濃度。通過(guò)對(duì)水體中的光譜信號(hào)進(jìn)行分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體的污染程度和水質(zhì)狀況，為水資源保護(hù)和水環(huán)境治理提供數(shù)據(jù)支持。

土壤監(jiān)測(cè)：高光譜相機(jī)可以用于土壤監(jiān)測(cè)，捕捉土壤中的各種化學(xué)元素和化合物。通過(guò)對(duì)土壤中的光譜信號(hào)進(jìn)行分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的污染程度和質(zhì)量，為土壤資源保護(hù)和土地利用提供數(shù)據(jù)支持。

高光譜相機(jī)的光譜波段數(shù)越多，對(duì)物質(zhì)的識(shí)別和分析能力就越強(qiáng)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，高光譜相機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和研究，可以為環(huán)境保護(hù)和資源利用提供重要的數(shù)據(jù)支持。