高光谱地物波谱仪

星载成像光谱仪、机载成像光谱仪、无人机(飞艇)成像光谱仪、地面便携式地物波谱仪、地下岩心扫描仪构成了对地立体探测技术手段。相比通用分析仪器，这些名词似乎不是那么熟悉，但是它们却广泛应用于地质、环保、农业、林业和海洋领域，特别是在地质勘察领域发挥重要作用。　　近年来在国家、部门和地调专项支持下，中国地质调查局南京地质调查中心研发了除星载以外的所有仪器，大部分仪器实现了成果转化，为地质科研和找矿提供了有力支撑，产生良好的经济和社会效益。　　什么是高光谱仪器?我国在高光谱探测仪的研发过程中都取得了哪些成果?与国外的技术还有哪些差距?这里，仪器信息网特别邀请南京地质矿产研究所修连存研究员给大家一一解答。南京地质矿产研究所修连存研究员　　从南京地质矿产研究所研究员到南京中地仪器有限公司总经理，修连存研究员一直致力于仪器研制、实验测试方法的开发及地质勘查技术的研究，至今已主持各类调查与研究项目数十项。现主要承担由中国地质调查局《机载成像光谱仪》和国家重大仪器专项《岩心光谱扫描仪研发与产业化》的研究。　　在多年国产仪器开发和推广的过程中，修连存研究员不仅研制成功具有自主知识产权的X射线衍射仪，推动了国产化仪器的发展 而且在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪，其中部分产品已出口，为我国地质勘查技术提供了新的方法，提高了经济效益。　　“国产高光谱探测仪约占20%市场份额“　　仪器信息网：什么是高光谱技术?　　修连存：通常在可见光-短波近红外(400nm-2500nm)范围内，低于100波段称为多光谱，大于100波段称为高光谱，大于1000波段称为超光谱。随着技术发展，目前已经能够做到上千波段。波段越多，被测物质信息含量越多，但数据质量越下降，因此，根据需求来确定波段数非常必要，可以尽量提高信噪比。　　目前，我国高光谱仪与国外相比，主要差距还是数据质量，但经过多年来的努力，这种差距逐渐缩小，有的仪器数据质量已经超过国外同类产品。　　仪器信息网：目前普遍应用的高光谱对地探测技术都包括哪些?　　修连存：目前高光谱对地探测技术包括卫星载荷的多光谱和高光谱成像仪、机载高光谱成像仪、无人机微型成像高光谱仪、地面地物波谱仪和地下岩心光谱扫描仪等，以上这些仪器构成了高光谱遥感对地立体探测系统，广泛应用在地质、环境、海洋、农业、林业和城市生态等领域。　　仪器信息网：以上技术中，我国具有自主知识产权的技术占比情况如何?　　修连存：目前，我国高光谱仪器大部分依赖进口，特别是一些短波近红外和热红外成像设备对我国禁运。现阶段，国产高光谱探测仪器约占20%市场份额。当然，随着仪器的成熟和国家政策的改革，这一比例会逐年提高。　　近年来，中国地质调查局南京地质调查中心在科技部、国土资源部和中国地质调查局支持下成功地研制了机载成像光谱仪、微型成像光谱仪、地物波谱仪、岩心光谱扫描仪和相应的数据处理软件。除机载成像光谱仪样机外，其它仪器均进行了产品化，并成功进入了市场。　　多项成果落地开花 填补国内空白　　仪器信息网：能否分享一下国产高光谱探测仪的研发历程?都取得了哪些成果?　　修连存：上个世纪九十年代，第一台用于矿物分析的PIMA仪(便携式短波红外矿物分析仪)在澳大利亚诞生，它的诞生，打破了传统的地质矿物分析方法，实现了矿物分析定量化，从而带来了地质研究和地质找矿技术的革命。矿物分析仪在地质领域的主要应用包括矿物识别、蚀变矿物填图、钻孔和隧道(平硐)编录、成矿作用的指示、成矿潜力评价、采矿中的品位控制和辅助遥感图片的判别等。　　2004年，国土资源部中国地质调查局立项研制便携式近红外矿物分析仪，2006年完成样机研制，2008年实现产品化，产品销往国内外市场，目前已发展到第四代产品 　　2009年和2012年，在国土资源部公益基金和科技部重大仪器专项支持下，于2014年研制成功宽谱段地物波谱仪、岩心光谱扫描仪，2015年研制成功微型成像光谱仪，并实现产品化，进入市场销售 　　2009年，在国土资源部中国地质调查局支持下，于2014年研制成功机载成像光谱仪样机，并在新疆哈密进行了试飞，验证了仪器性能和指标，为后续产品化打下了基础。　　上述仪器研制成功，填补了国内空白，降低了采购成本，实现了技术推广，推动了高光谱探测技术的发展。　　仪器信息网：是什么原因或者契机促使您选择国产高光谱探测仪研发这样的课题?都取得了哪些科研成果?未来有哪些研发计划?　　修连存：我从长春地质学院仪器系毕业后被分配到地质行业工作，从事过实验测试，进口仪器计算机升级改造和国家十五公关项目“X射线衍射仪研制”工作，积累了一些经验与技术。　　2000年，中国地质调查局南京仪器研制中心成立。中心的主要目标是依托自身人才和技术优势，研制适应广泛的分析仪器，开展仪器的推广应用，培养人才。当时，根据地质需求，结合实际调研，我们发现高光谱对地观测技术在国外刚刚兴起，国内还是空白，市场前景广阔，经过十几年来的探索，终于为我国高光谱探测技术的发展和人才培养奠定了基础。同时还采取国内外技术联合方式建立了两个省级重点实验室以发展我国的高光谱事业。目前，我们已成功研制了机载成像高光谱仪、无人机小型成像高光谱仪、地物波谱仪、地下岩心扫描仪和矿物光谱分析专家系统，并进行了高光谱信息提取方法研究和技术应用示范。　　未来，中国地质调查局南京仪器研制中心将在完善现有成果的基础上，重点研究热红外波段(7um-14um)系列高光谱仪，同时开展相应的技术方法研究，拓展高光谱对地探测技术的范围。　　仪器信息网：是什么原因促使您成立南京中地仪器有限公司?目前主营业务有哪些?　　修连存：中国地质调查局南京仪器研制中心成立后，首次研制成功的是便携式近红外矿物分析仪。为了尽快实现成果产业化，2005年南京中地仪器有限公司成立。通过公司平台对成果进行工程化设计，实现了生产、销售和服务一条龙，搭建了产学研用平台，实现产品优化和换代。　　尽管由于体制机制的问题，也曾出现过一些波折，但是在国家大众创业，万众创新方针指导下，在国家成果转化法推出的背景下，公司机制还是坚持下来了。目前公司产品有无人机微型成像高光谱仪、便携式近红外矿物分析仪、地面地物波谱仪、地下岩心光谱扫描仪和矿物光谱分析专家系统软件，这些仪器只有南京中地仪器有限公司生产，国内还没有其它机构和厂家生产销售(其它所售产品几乎都是代理国外厂家生产的产品)，特别是便携式近红外矿物分析仪在国内外实现了独家生产，产品销往国内外。　　总体来说，我们依托公司平台，通过产学研结合，打破了体制障碍，较好地解决了成果转化问题，建立了这一行业高科技产业链，打造了光谱对地探测仪器系列产品。同时，经过多年来的技术推广，我们的产品和技术也得到了地质工作者的认可，为地质科研和找矿提供了有力支撑，产生了良好的经济和社会效益。 宽谱段地物波谱仪 便携近红外矿物分析仪 VNIR 微型成像光谱仪 SWIR 微型成像光谱仪 岩心光谱扫描仪 机载成像高光谱仪　　便携近红外矿物分析仪已达到或超过国外水平　　仪器信息网：相对于进口产品，目前国产高光谱探测仪的技术水平如何?　　修连存：近年来，随着技术进步和国家科研投入的增加，国产高光谱探测仪器技术指标与国外技术指标的差距越来越小，比如我们生产的便携式近红外矿物分析仪、微型成像光谱仪和岩心光谱扫描仪等的技术指标已经达到或超过国外水平。相对来说，其它仪器还有一定的差距，主要是数据质量还有待提高，这需要经历一个过程。　　仪器信息网：您在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪，请介绍一下技术优势以及目前的应用和销售情况?下一步的研发计划?　　修连存：目前便携式近红外矿物分析仪国际上只有南京中地仪器有限公司独家生产，产品除供应国内市场外，还销往澳大利亚、加拿大、缅甸、印尼和蒙古等国。　　该仪器采用T型分光技术，具有体积小、重量轻、便于携带等特点，仪器配有专业的数据处理软件，可实现野外和室内现场检测，实现岩石无损定性和定量分析，还可用于珠宝鉴定和药品原材料检测。此外，该仪器已经申请了国家专利。　　仪器信息网：国产高光谱探测仪要想得到进一步发展，有哪些问题亟待解决?　　修连存：高光谱探测仪是一种高科技产品，涉及到光学、机械、电子、软件、技术方法和应用等学科，以往注重硬件研究，忽视了技术方法和应用，造成了仪器研制成功之后不知怎样应用的尴尬局面。　　我的体会是：仪器硬件和应用方法各占50%比例，以满足需求为条件，以提高数据质量为主线，避免片面追求指标而无法应用的情况发生。　　一个国产仪器开发者的心声　　仪器信息网：当前，国产仪器与进口仪器的差距大家有目共睹，为此也引起了一次又一次的相关探讨，特别是在成果转化方面一直有诸多叹息。作为一位一直致力于国产仪器开发的科研工作者，您对国产仪器的现状有什么样的评价?在成果转化方面有哪些需要注意的事项?　　修连存：目前国产仪器发展迅速，但是仍在低端仪器徘徊，高端仪器依赖进口，用户喜欢购买进口仪器，这就需要国家政策强力引导。　　另外，科研成果与生产对接严重脱节，缺乏资本运作机制，最近国家出台了成果转换法，解决了科研成果转化体制机制问题，但还需要单位领导克服旧观念，真正落实到位，同时改变科技人员评价机制，从发表论文和获奖档次作为考核指标，转变为绩效考核，真正实现创新和成果转化。　　仪器信息网：在国产仪器研发和推广的道路中必然需要克服很多困难，您是如何做到的?想必您一定有很多切身体会，可否给大家分享一些，与大家共勉?　　修连存：首先认准市场，市场是决定仪器研发和推广成败的关键，没有市场的仪器是无法发展前途的；另外就是持之以恒，保持团队稳定，给团队一个良好的科研环境，合理的待遇；再就是利益共享，共同发展。合影撰稿编辑：叶建

由北京欧普特科技有限公司主办的“2018高光谱（多光谱）遥感技术应用全国用户会议”于本月7日于南京大学仙林校区顺利召开。此次会议邀请到了南京大学国际地球系统科学研究所居为民所长为大会致开幕词，田庆久教授在会议上就高光谱遥感目前应用状况和前景进行了精彩发言。 会议上，美国Headwall公司Dr.Wong、美国Spectral Eolution Inc.公司Dr.Saenz、以及北京欧普特科技有限公司仪器事业部总经理徐胜艳女士，分别就高光谱成像光谱仪、便携式地物波谱仪及多光谱相机目前的应用领域、前景及案例与与会的广大新老客户进行了介绍与分享，并展开了积极热烈的讨论。同时，北京欧普特科技有限公司遥感事业部的团队成员在此次会议上为大家进行了美国Headwall和美国MicaSense机载高光谱（多光谱）成像光谱仪的飞行演示，并地面演示了美国Spectral Eolution Inc.公司便携式地物波谱仪，使广大与会者对相关产品留下了更深刻、直观的印象。此次会议吸引了遥感相关领域40余名专业科研与技术人员参与，广大与会者对此次会议的召开均表示了满意，同时对于北京欧普特科技有限公司为遥感领域的广大同仁提供了此次与相关技术专家及业内同行交流的难得的机会与平台表示了高度的认可。值此高光谱、多光谱遥感技术蓬勃发展之际，北京欧普特科技有限公司将继续发挥我司20年来在遥感领域的经验与技术优势，谨记我们“始终为我国广大用户提供国外**先进的设备与技术”的初衷，更好的为新老客户提供齐备且完善的系统化解决方案。我们会不断进取，与您砥砺前行。

2010年初，广西壮族自治区气象减灾研究所成功申请中国气象局小型业务能力建设项目“南方典型作物光谱测量技术能力建设”。 　　广西气象减灾研究所完成了美国SVC公司便携式地物光谱仪HR-768的采购任务，并于近日举办了南方典型作物光谱测量技术标准与规范培训班，培训班邀请北京师范大学遥感科学国家重点实验室刘志刚副教授莅临指导。刘教授介绍了国家高技术研究发展计划(863计划)课题“我国典型地物标准波谱数据库”的科研特色和主要成果，并对地物高光谱反射率测量技术进行详细的讲解。南宁市气象局、南宁糖业股份有限公司等相关单位的业务科研人员参加了此次会议。 　　会后，项目组奔赴广西贵港市协同合作单位相关科研骨干开展HR-768实地测量培训。

高光谱成像仪是天宫一号搭载的有效载荷之一。在轨运行期间，多个应用单位利用它的&ldquo 火眼金睛&rdquo 开展了地质调查、矿产和油气资源勘查、森林监测、水文生态监测、环境污染监测分析等，取得了丰硕的成果。 　　高光谱成像仪由中科院长春精密机械与物理研究所和上海技术物理研究所共同研制，是目前我国空间分辨率和光谱综合指标最高的空间光谱成像仪，在空间分辨率、波段范围、波段数目以及地物分类等方面达到了国际同类遥感器先进水平。 　　&ldquo 在天宫一号目标飞行器上安排高光谱遥感对地观测，主要是利用高光谱成像仪&lsquo 图谱合一&rsquo 的特点以及在地表覆盖识别能力、蕴含地物光谱信息等方面优势，有针对性开展研究。&rdquo 载人航天工程空间应用系统副总设计师张善从介绍说。 　　在林业方面，高光谱成像仪在森林覆盖制图与变化监测方面有广阔的应用前景。由于空间遥感可以获得较大范围的数据，因此利用遥感数据可较好地估算森林的生物量和碳储量。 　　高光谱成像仪在森林防火中发挥着重要作用。目前我国森林防火主要应用的是中低空间分辨率、高时间分辨率的卫星数据，对于较大面积火场非常敏感，但对燃烧初期的明火通常较难探测到。天宫一号高光谱成像仪可同时获取不同波谱范围的数据，更好地满足我国森林防火预警扑救的需求。 　　海洋遥感是20世纪后期海洋科学取得重大进展的关键技术之一。国家卫星海洋应用中心对天宫一号高光谱遥感数据进行解译、信息提取，用于海岸带信息与海冰信息监测，同时针对土地利用、滨海湿地、潮间带、岸线变迁、保护区、石油平台监测等信息进行了制图。 　　在数字化土地利用监测方面，目前大多光谱数据由于受空间、光谱分辨率等限制，难以满足现实需要。天宫一号高光谱成像仪具有较高光谱分辨率，在类别细分方面具有一定优势。 　　中科院遥感与数字地球所研究人员利用天宫一号高光谱数据对北京通州地区城市土地利用类型进行监测，并与同一时期其他来源的遥感数据进行了对比。&ldquo 对比显示，天宫一号高光谱数据分类结果更精细，可清晰识别出主干道、细小河流、田块边界等。&rdquo 遥感地球所研究员刘良云说。 　　6月中旬，我国将择机发射神舟十号飞船，与天宫一号目标飞行器继续实施交会对接试验。&ldquo 神十任务结束后，我们还会安排开展高光谱成像仪相关专题应用，比如湖泊生态监测、青藏高原监测以及城市环境监测等。&rdquo 中科院空间应用工程与技术中心系统工程部副主任李绪志说。

2023年4月4日，生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。 　　AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一，可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽，能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息，是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。 　　测试结果表明，AHSI获取的图像清晰，光谱和辐射定量准确，空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比，其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面，以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面，均具备突出的在轨应用能力，为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。 　　目前，AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测，使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力，有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像，图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测

p 　　2018年5月9日，北京时间2时28分，我国在山西太原卫星发射中心成功发射“高分五号”高光谱卫星。中国科学院上海技术物理研究所承担研制卫星红外地平仪(已在入轨初期成功捕获地球)和可见短波红外高光谱相机。 /p p 　　作为“高分五号”卫星六大主载荷之一，可见短波红外高光谱相机是国际首台同时兼顾宽覆盖和宽谱段的高光谱相机，对复杂地物、环境具有突出的识别和分类能力。它可同时获取观测对象的几何、辐射和光谱信息，并以足够高的光谱分辨率、空间分辨率和辐射分辨率，定量获取观测目标的构造和成份等信息，同时获取观测路径上大气等相关信息，实现对陆地表面高光谱、高空间、高辐射分辨率成像光谱观测。 /p p 　　可见短波红外高光谱相机以高光谱的方式实现对地优于30米空间分辨率的连续成像，它具有330个光谱通道，比一般成像相机多了近百倍 其光谱覆盖可见光至短波红外的2100纳米范围宽度，比一般相机宽了近9倍 特别是同时实现的60公里高光谱成像幅宽，将极大提高对全球陆地环境生态资源的探测能力。与国际上经典的高光谱相机相比，该载荷幅宽提高8倍，光谱数增加近百个，信噪比提升近4倍 与美国、德国、日本、加拿大等国际上当前发展的高光谱相机比较，其综合性能和主要技术指标可保持5年以上的国际领先水平。 /p p 　　上海技物所创新性地提出基于视场倍增远心成像和凸面光栅大平场度低畸变分光的高光谱成像方案，历经10年时间，突破了小F数大视场低畸变远心成像，大平场度超低畸变精细分光、在轨高精度光谱辐射定标、大规模高帧频红外焦平面探测器等关键技术，完成高光谱相机的原型样机、工程样机、鉴定产品、发射产品的研制。相机入轨后，将有力提升我国在环境、生态、资源、农业、林业等多个领域遥感监测方面的能力，有效服务“美丽中国”建设，使我国高光谱遥感技术再上新台阶，走在国际前列。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/39eacb35-8a94-47c6-87c3-a8a96b880be2.jpg" title=" 微信图片_20180510094457.jpg" / /p p style=" text-align: center " 卫星发射现场 br/ /p p br/ /p

2018.05.14~15 北京 第二轮通知高光谱遥感技术能够有效探测和精细识别观测目标的光谱特性，对遥感事业发展具有重要推动作用。近年来随着遥感技术和应用迅猛发展，高光谱遥感的相关研究逐步向更高层次的光谱分辨率、空间分辨率和多维集成方向发展，取得了卓越的研究成果，并广泛应用于遥感科学、辐射定标、农业遥感、环境遥感、林业监测、地质勘查、土壤遥感、水体遥感、大气科学、材料研究以及伪装识别等众多研究领域。中国科学院遥感与数字地球研究所在解决高光谱遥感信息机理、图像处理和多学科应用中的世界性难题方面取得了多项重大成果，开创了高光谱遥感在农业、地矿、环境、文物保护等多领域的成功应用，获得国际同行高度赞誉，也使得我国在国际高光谱遥感学科发展方面始终处于国际前沿，在国际上产生了重要影响。美国SOC公司和SEI公司是全球优秀的光谱测量设备领导者，与美国NASA、NIST、JPL、LMT、DOD、U.S.Navy等世界一流遥感相关单位有数十年的合作，在业界获得了高度认可。北京安洲科技有限公司作为美国SOC公司和美国SEI 公司在中国区的总代理和技术服务中心，联合中国科学院遥感与数字地球研究所、美国SEI公司、美国SOC公司，合作举办2018年度高光谱遥感技术交流培训及应用研讨会，旨在探讨高光谱技术的多元应用方向和热点，提升广大科研人员的光谱测量和光谱数据处理水平，同时也为大家提供一个业界同行交流与学习的平台。会议期间，我们将发布并展示最新的SEI高端产品，指导高光谱仪器的使用方法、注意事项、使用技巧、数据处理与分析、高光谱技术的应用以及最新的技术进展；同时，还有高光谱领域的专家为大家做应用专题报告，以促进不同领域学者之间的交流和相互借鉴。 一、会议主办方：中国科学院遥感与数字地球研究所 美国SEI公司、美国Esri公司北京安洲科技有限公司二、会议时间：2018年5月14日-15日 三、会议地点：中科院遥感应用研究所奥运园区A501四、专家报告报告时间报告题目报告人5月14日 全天9:00-9:45作物长势与病虫害监测黄文江 研究员中科院遥感与数字地球研究所9:45-10:30SEI最新产品发布与展示Maurice A. KashdanHead of Marketing/SPECTRAL EVOLUTION10:30-10:50茶歇（合影）10:50-11:50高光谱遥感环境污染监测研究进展田庆久 教授南京大学11:50-12:00仪器体验Maurice A. KashdanHead of Marketing/SPECTRAL EVOLUTION12:00-13:40午餐及午休13:40-14:40遥感指数设计新探索陈晋 教授北京师范大学14:40-15:25作物表型遥感技术研究进展杨贵军 北京农林科学院15:25-15:40茶歇15:40-16:25高光谱遥感预处理方法研究高海亮 研究员中科院遥感与数字地球研究所16:25-17:00多源遥感数据获取与实践方墨人 经理北京安洲科技有限公司17:00-17:30ENVI高光谱处理最新进展和应用 邓书斌Esri中国遥感事业部5月15日 上午9:00-9:45测绘地物波谱本底数据库研究进展肖青 研究员中科院遥感与数字地球研究所9:45-10:30植被光谱知识库与植被参量遥感定量反演柳钦火 研究员中科院遥感与数字地球研究所10:15-10:30茶歇10:30-11:00仪器演示与操作培训吴瑞强 技术工程师北京安洲科技有限公司五、会议联系人：邮箱：service@azup.com.cn 六、参会须知1. 签到：8:30开始，参会人员签到，我们可以提供参会确认函，以便报销使用。2. 食宿安排 ：免费提供5月14日午餐；其他食宿自理。七、参会登记表单位及部门电话 /手机姓名邮箱参会人数兴趣与方向是否需要午餐14日 是 否需解决的问题如有请填写注：1.请在5.10日前提交至service@azup.com.cn，以便安排会场。

随着社会的发展，工业、农业及生活废水的大量排放，严重污染了人类赖以生存的水资源；河湖水体变色，甚至散发恶臭。这些呈现令人不悦的颜色和散发不适气味的水体，一般称为黑臭水体。黑臭水体破坏了水质和生态环境，很大程度地影响了人们的生活、危害人类健康，是目前较为突出的环境问题。遥感技术因具有速度快、同步性好、 覆盖面广、单位成本低等优点，已经被广泛地应用于水质动态监测中，遥感影像数据还可应用于水体成分的反演；研究表明，将卫星遥感技术应用于水质监测，其方法已经较为成熟，并已取得了较多的成果。然而受卫星遥感影像的分辨率限制，这种技术主要适用于大面积水域的监测，难以实现对小型水域或河道的高空间分辨率测量，而且卫星遥感还存在数据获取周期较长、时效性不够高、易受大气云层影响等问题，因此需要一种机动灵活且能够快速获得较大覆盖面积的水质测量方法，而无人机高光谱成像系统与地面水质测量相结合进行水质反演，即可解决这一问题。无人机高光谱成像系统是由无人机技术、遥感与测量技术、计算机技术等共同发展而融合的新技术，通常由硬件（包括无人机、 高光谱成像仪、计算机等）、软件（地面站控制软件、相片处理软件、影像应用软件等）和售后服务团队组成。 无人机高光谱成像系统测量相对于常规测量具有如下的优势：1）机动、灵活、 快速。无人机可在各种复杂条件下作业，反应迅速，适合应急监测。2）数据获取成本低。无人机遥感系统的购置、运行成本大大低于载人飞机，对场地和人员的要求也较低，日常维护简单，大大降低了遥感数据的获取成本。3）适合大面积观测。无人机作业可快速覆盖较大的观测面积，作业效率比人工现场测量大大提高。4）空间分辨率高。无人机高光谱成像数据的光谱分辨率高达纳米数量级。5）复杂区域观测。对于一些复杂区域，例如山区河流、河口海岸带、滩涂湿地等常规测量方式难以进入的区域，无人机航测具有显著优势。数据获取1.无人机光谱数据获取（1）机载高光谱成像设备介绍：X20P机载高光谱成像仪是一款基于光场成像技术的高光谱成像（HSI）设备，其内核为20 MP的超高清CMOS传感器，实现了相当高的空间分辨率。该设备以画幅式成像方式高速获取超过160个光谱通道的高光谱图像，连续覆盖350~1000 nm的波长范围，高性能传感器保证了噪声被控制得非常低，双GigE摄像机接口保证了高达5Hz的图像帧率（1886*1886像素/帧）。*350~1000nm宽波段范围*164或325通道瞬时同步成像*采用光场成像技术，快速成像无畸变*1886 x 1886大面阵空间维度高清图像*一体式无刷云台，Skyport电子排线接口*可搭载多种无人机并完成大面积数据图像X20P机载高光谱成像仪的164/325个光谱通道同步瞬时成像，更适合高速移动式使用，数据真实可靠无伪影；配套软件具有反射率校准、感兴趣波段数据导出、光谱植被指数制图等功能。X20P具有一体式无刷云台，内置控制及固态存储，适合多旋翼或固定翼无人机搭载。X20P一体式高光谱成像仪光谱范围350~1000nm高光谱分辨率1886*1886像素/帧光谱通道数164（可扩展）探测器20 MP高光谱CMOS成像方式全面阵所有通道同步成像，全局快门高光谱成像速度＞2 Cubes/s 1886*1886像素/Cube数字分辨率12 Bit光谱输出168000 Spectra/Cube光学阵列/FOV66个/35°通讯接口Skyport电子排线接口、2*GigE、2*USB、HDMI存储内存内置固态硬盘500G/8G限位范围俯仰方向: ±50°，横滚方向: ±90°增稳范围俯仰方向: ±40°，横滚方向: ± 45°角度抖动量± 0.015°触发控制飞控提供触发信号，同步获取GPS数据结构重量一体式云台结构，整体重量＜1.5Kg主要应用：UAV应用农业遥感环境遥感精准农业物种分类病害检测植物科学考古调查植物表型水色遥感(2) 作业计划落实：地物类型（主要提供河流宽度与长度等参数）、飞行面积（根据谷歌地图 kml 文件初步估算实际作业面积）、飞行高度（根据地面分辨率要求与空域高度等给出推荐飞行高度）、飞行架次（根据飞行面积与飞行高度等，估算无人机的飞行架次）、空域许可（需求方提供）。2. 无人机同步水面实验数据获取无人机飞行航测的同时，在水面开展实验，获取水体实验数据，主要包括：（1）水面反射光谱：用于水质参数反演建模、评价无人机反射率反演精度等。（2）现场测量水质参数：地面取样或直接测量相关的水质数据，包括：透明度、浊度、水深、水温、溶解氧、氧化还原电位等。（3）现场调查水体污染状况，包括：蓝藻水华、黑臭水体、排污口等。（4）现场采集水样，送到实验室内测量水质参数，包括：叶绿素 a、总悬浮物浓度、无机悬浮物浓度、有机悬浮物浓度、有色可溶性有机物（黄色物质）含量、总氮浓度、总磷浓度、化学需氧量（COD）浓度等。数据处理1. 基于无人机高光谱成像的水质参数反演建模利用无人机高光谱遥感图像和实测水面光谱和水质参数数据，构建水质参数遥感反演模型，实现基于无人机高光谱遥感的水质参数快速制图，包括浊度、叶绿素 a、总悬浮物浓度、无机悬浮物浓度、有机悬浮物浓度、黄色物质、水体营养状态等。2. 基于无人机高光谱成像的水体污染和水色异常区域提取方法利用无人机高光谱遥感图像和实地调查水体污染分布数据，构建水体污染遥感提取方法，实现基于无人机高光谱遥感的水体污染分布快速制图，包括蓝藻水华和黑臭水体等。此外，构建基于空间维和时间纬的水色异常区域提取算法，实现基于无人机高光谱遥感图像的疑似水体污染源信息提取。案例分享高光谱大面积水质反演案例飞行参数：飞行高度：400 m 飞行速度：20 m/s；飞行面积：3 平方公里 波段选取：490、550 、615、685、725、940拼接结果：1.RGB 合成图：2.总磷反演结果：总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。3.氨氮反演结果：氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。 动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮。4.水溶解氧（DO）反演结果：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作 DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。5.化学需氧量（COD）反演结果：化学需氧量 COD（Chemical Oxygen Demand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。水体遥感监测原理、特点影响水质的参数有：水中悬浮物、藻类、化学物质、溶解性有机物、热释放物、病原体和油类物质等。随着遥感技术的革新和对物质光谱特征研究的深入，可以监测的水质参数种类也在逐渐增加，除了热污染和溢油污染等突发性水污染事故的监测外，用遥感监测的水质数据大致可以分为以下四大类：浑浊度、浮游植物、溶解性有机物、化学性水质指标。利用遥感技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射，而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图象中体现出来。如当水体出现富营养化时，浮游植物中的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”，故而这类水体兼有水体和植物的光谱特征，即在可见光波段反射率低，在近红外波段反射率却明显升高。水质遥感存在的问题与发展趋势1 存在的问题：①多数限定于定性研究，或进行已有的航空和卫星遥感数据分析，却很少进行定量分析。②监测精度不高，各种算法以经验、半经验方法为主。③算法具有局部性、地方性和季节性，适用性、可移植性差。④监测的水质参数少，主要集中在悬浮沉积物、叶绿素和透明度、浑浊度等参数。2 发展趋势2.1 建立遥感监测技术体系。研究利用新型遥感数据进行水质定量监测的关键技术与方法，形成一个标准化的水安全定量遥感监测技术体系，针对不同类型的内陆水体，建立多种水质参数反演算法，实现实验遥感和定量遥感的跨跃，从中获得原始创新性的成果。2.2 加强水质遥感基础研究。加深对遥感机理的认识，特别是水质对表层水体的光学和热量特征的影响机理上，以进一步发展基于物理的模型，把水质参数更好的和遥感器获得的光学测量值联系起来；加深目视解译和数字图象处理的研究，提高遥感影象的解译精度；增强高光谱遥感的研究，完善航空成像光谱仪数据处理技术。2.3 拓宽遥感水质监测项。现阶段水质遥感局限于某些特定的水质参数，叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度等参数，对可溶性有机物、COD等参数光谱特征和定量遥感监测研究较少，拓宽遥感监测项是今后的发展趋势之一。应加强其他水质参数的光谱特征研究，以扩大水质参数的定量监测种类，进一步建立不同水质参数的光谱特征数据库。2.4 提高水质遥感监测精度。研究表明利用遥感进行水质参数反演，其反演精度、稳定度、空间可扩展性受遥感波段设置影响较大，利用星载高光谱数据进行水质参数反演，对其上百的波段宽度为10nm左右的连续波段与主要水质参数的波谱响应特性进行研究，确定水质参数诊断性波谱及波段组合，形成构造水质参数遥感模型和反演的核心技术，提高水质监测精度。2.5 扩展水质遥感监测模型空间。系统深入的研究水质组分的内在光学特性，利用高光谱数据和中、低分辨率多光谱数据进行水质遥感定量监测机理研究，进行水质组分的定量提取和组分间混合信息的剥离，消除水质组分间的相互干扰，建立不受时间和地域限制的水质参数反演算法，形成利用中内陆水体水质多光谱遥感监测方法和技术研究低分辨率遥感数据进行大范围、动态监测的遥感定量模型。2.6 改进统计分析技术。利用光谱分辨率较低的宽波段遥感数据得到的水质参数算法精度都不是很高，可以借鉴已在地质、生态等领域应用的混合光谱分解技术，人工神经网络分类技术等，充分挖掘水质信息，建立不受时间和地域限制的水质参数反演算法，提高遥感定量监测精度。2.7 综合利用“3S”技术。利用遥感技术视域广，信息更新快的特点，实时、快速地提取大面积流域及其周边地区的水环境信息及各种变化参数；GPS为所获取的空间目标及属性信息提供实时、快速的空间定位，实现空间与地面实测数据的对应关系；GIS完成庞大的水资源环境信息存储、管理和分析。将“3S”技术在水质遥感监测中综合应用，建立水质遥感监测和评价系统，实现水环境质量信息的准确、动态快速发布，推动国家水安全预警系统建设。

近日，生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机（AHSI）经过在轨测试交付用户投入业务应用。AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一，可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽，能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息，是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。AHSI获取的武汉市（2022年5月）的可见近红外光谱立方体（左）和短波红外光谱立方体（右）南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果测试结果表明，AHSI获取的图像清晰，光谱和辐射定量准确，空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比，其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面，以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面，均具备突出的在轨应用能力，为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图（左）为假彩色合成原始影像，图（右）为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测目前，AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测，使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力，有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。

图1 变色龙软体机器人变色实验图（来源：Nature Communications）近日，韩国首尔大学等团队公开了“仿生变色龙软体机器人”成果，有望在军事等领域应用，基于伪装技术的不断升级，伪装识别系统也同样备受关注！在过去的100年中，伪装在大多数国家和地区的军事行动中扮演了至关重要的角色。在军事中，伪装就是隐真与示假，隐真是通过主题对背景的仿真，从而使主体目标物隐藏在背景目标中，无法或者难以被发现。国防工程中，通过采用伪装网与复合材料等方法，进行仿形和仿颜色遮蔽来实现；例如，迷彩服，就是一种最传统的伪装方法。而示假是通过对真目标的仿真，用假目标迷惑观察者，比如，二战期间，苏联采用大量“木质坦克”来迷惑德军，使得德军不敢轻易急速进军。“仿”易于实现，一般只需外形相仿。“真”是要求性质上的相似。植被环境背景下的作战，是最常见的战场模式，特别是在山区、丘陵、草原等地区的作战；因此植被背景下的伪装，是必须解决的反伪装技术之一。需要用到的仪器图2 真实场景（A 为绿色的目标、B 为浅绿色塑料假草皮、C 为翠绿色塑料假草皮、D 为绿色雨衣、E 为老式伪装目标、F 为草地）图3 可见光波段和短波红外光谱曲线（可由ATP9110-25H测得）图4 左为真实场景下可见光565nm波段的灰度图像；右为真实场景下近红外1320波段的灰度图像（可由ATH9500-4-17测得）对比可见光与近红外高光谱波段伪装目标的伪装效果发现，可见光波段下，即使物体颜色相似，但是材料不同，光谱曲线变化率也会不一样；在近红外波段下，不同物体的光谱反射值存在较大差异，但是光谱曲线变化率相对较小。图5 左是真实树叶，右为高仿绿色伪装网我们采用全波段地物光谱仪（如奥谱天成的ATP9110-25H型全波段地物光谱仪），测得的高仿伪装网的光谱曲线在 400~1300 nm之间与灌木条叶面光谱曲线很相似，而且具有植被“红边”及可见光波段的绿色强反射峰等特征，在此波段区域不易于区分植被和伪装网光谱。这是一款非常优 秀的高仿绿色伪装网。图6 地物光谱仪（可用奥谱天成ATP9110-25测得）采集树叶和纯绿色伪装网光谱曲线图图7 地物光谱仪（可用奥谱天成ATP9110-25）测得树叶和伪装网光谱曲线图（叶绿素吸收、红边区域局部放大图）从图中可以看出，高仿伪装网一样有红边效应，但是与真实的绿叶还是有差别的。另外，树叶有明显的叶绿素反射峰，而高仿伪装网则没有。图8 基于探测与感知的伪装效果评估流程图（可用ATH9500、ATH9500-4-17型无人机高光谱成像仪测得）基于对目标的实时监控、搜索、侦察以提高战场情况的感知能力及提供打击效果评估的需要，美军希望利用高光谱成像具有较高空间分辨率及高光谱分辨率的特点，通过高光谱融合信息探测出可疑目标位置，引导高空间分辨率成像载荷对目标进行详细分类确认，开展了大量的高光谱军事应用研究项目HYMSMO。图9 机载侦查实验图像1994年10月~1995年10月美国先后进行了白沙导弹试验场沙漠辐射 Ⅰ ､ Ⅱ 试验，森林､城市辐射试验，岛屿辐射试验。以沙漠､森林､城市和岛屿等具有典型地貌的场景为背景环境，研究证实了高光谱成像对目标的可探测性。在进行真假目标､隐藏试验时，高光谱谱段数210个，波段范围0.42~5 μ m ，光谱分辨率10nm ，地面像元分辨率范围0. 75~3m 。图9为沙漠背景环境下，机载侦察试验对伪装的“飞毛腿”导弹发射车(图9 ( a )所示)拍摄的全色图(图9 ( b )所示)及高光谱图像(图9( c )所示)，全色图像难以确定目标，但是高光谱图像特征明显。图10 奥谱天成ATH9010无人机载高光谱飞行演示随着科学技术的进步，遥感技术也得到了飞速发展，并日趋成熟。其所具有的全方位、多尺度、全天时、全天候及精细化成像等优点，使遥感侦察变得更加直接与准确，对发现疑似目标与揭露隐蔽目标也更为犀利。遥感技术使传统伪装技术方法与装备器材受到了很大制约，对伪装技术的发展提出了更加严峻的挑战，迫使伪装技术另辟蹊径，寻求更为有效的应对措施与技术方法。更多关于“高光谱”的应用，欢迎咨询！

经过20世纪后半叶的发展，高光谱遥感技术在理论上、技术上和应用上均发生了重大的变化。高光谱相机可以见到人类肉眼不能直接看到的内容，甚至可以分析物体的成分，只是这类设备通常又大又笨重，使用起来有很多不便之处。2017年11月30日，芬兰SPECIM公司正式发布了一款智能型的高光谱相机，SPECIM IQ！这款相机在前期高光谱经验积累的基础上，不仅手持便携，同时增加了实时数据查看功能。有了 SPECIM IQ，我们就可以在现场进行高光谱成像及数据处理了！ 高度集成技术 SPECIM IQ 开创性地在手掌大小的空间中将高光谱相机、电脑、扫描平台、电源以及数据处理系统集成一体化，这种高度集成技术为新一代智能化研究体系竖立了一面旗帜，真正让高光谱由传统的高端研究领域迈入到现代化便携应用时代。拿起 SPECIM IQ 高光谱相机，我们也可以来一场说走就走的科研之旅了！ 便携数据操控 芬兰 SPECIM IQ 采用智能化设计，如同数码相机一般便携操控，采集可见光和近红外光谱范围内的不同波长对物体表面的反射光成像，获取高质量的高光谱数据图像。同时，相机内置智能处理器，通过相机本身4.3寸的触摸屏可实时查看数据处理结果。如此一款高光谱研究利器，设备重量仅1.3公斤，真正实现了轻松手持操作。用数码相机拍过浩瀚星空，拍过红梅秀，你就会更深切地感受到SPECIM IQ 的魅力所在。作为2018年重点推荐的高光谱相机，SPECIM IQ 先进的技术和优越的性能，让其在同行业的高光谱相机中树一帜。 全方位应用领域 作为手持智能型高光谱相机开创者，芬兰 SPECIM IQ 相机内置数据处理并结合SPECIM IQ Studio高光谱数据分析建模软件，在采集数据现场可立刻得到数据分析结果，完成目标的分类识别，方便地应用于食品检测、刑侦调查、植被病害研究、艺术品分析以及人体皮肤检测等多种应用领域。 SPECIM IQ高光谱应用： 1、植被病害高光谱研究： 2、食品分析检测： 3、艺术品真伪辨别： 另外还能用于刑侦探案检测、人体皮肤病变检测等。具体应用案例视频，可前往优酷搜索“高光谱应用”，点击观看。高光谱图像可收集及处理整个跨电磁波谱的信息，对人类在其他波段观测信息至关重要。虽然这款相机上市还没多久，但已受到各媒体追踪，新兴起的人工智能、物联网和智能设备不断进步暗示我们，“智能化”一定是科技的未来走向~~ 小贴士芬兰SPECIM是上早提供商用高光谱分光器的制造商，至今已有二十余年高光谱产品生产历史。其产品包含工业高光谱相机、实验室高光谱成像系统、机载高光谱遥感系统等，涵盖可见光到热红外全部波段。满足了工业客户、系统集成及科研客户的不同需求，覆盖农业遥感、环境监测、矿物勘查、工业集成以及国防安全等领域。 相关产品及链接： 1、芬兰SPECIM 手持智能型高光谱相机：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C282348.htm 2、芬兰SPECIM 高光谱航空遥感成像系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C160539.htm3、芬兰SPECIM 高光谱化学成像工作站：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C160497.htm4、芬兰SPECIM 高光谱矿石成像工作站：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C160538.htm5、芬兰SPECIM 艺术品高光谱成像系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C237971.htm6、芬兰SPECIM 工业高光谱相机FX系列：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C265811.htm

在满足目前各种应用需求的前提下，光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中，不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果，特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力，引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议（iCS 2023）中，近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力，纷纷展示了一系列的创新成果：从仪器整机到关键部件；从系统集成到方法开发；从大型科研仪器，到用于现场的便携、手持设备；从实验室检测设备，到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果，同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流，会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展，集中展示本次光谱会凸显的创新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。南通智能感知研究院（简称“感知院”）坐落于风景秀美的紫琅湖畔，依托星载高光谱团队，结合南通创新人才培养、高科技产业转型升级的需要，于2019年11月1日揭牌成立，设置有数十个专业实验室，拥有5位院士和多位国家级专家组成的人才队伍，以光机电核心元部件、规模化光电探测系统、集群化商业卫星为主要发展方向，推动南通光电及航天产业发展。感知院充分发挥专家团队多年在红外、高光谱等成像探测感知领域的技术优势和航空航天有效载荷方面雄厚的研发积累，在南通建立高光谱遥感产业发展基地。在光机电核心组部件、规模化光电仪器研发和集群化商业卫星领域，补齐南通航天全产业链中的“载荷、数据”两个重要环节，促进航天遥感产业中光谱类载荷及数据的规模化制造与获取。聚焦“智能感知”领域技术研发、人才培养及产业转化，探索科研体制机制创新，提供感知探测及其配套技术、材料、部件、应用数据、软件与设备的研发等相关服务，推动光电感知和遥感技术的产业转化，进行相关学科研究生培养、继续教育与学术交流，支撑国家航天产业和空天信息技术规模化发展。以光栅微纳部件、精密光机、数字化光电仪器制造、天空地一体化即时探测、遥感大数据处理应用等核心部件和技术的研发为主，集聚多方资源，构建核心软硬件、数据获取、信息处理、信息应用全链路光电仪器研发、数据收集中心和智能遥感云服务平台，形成面向终端客户不同层级的“共建、共享、共用”智能遥感产业体系。以智能化微光/红外感知组件、微小型制冷机、精密测角装置等核心部件的研发为基础，发挥红外探测技术优势，研制高性能可迭代的“云台+嵌入式+红外/微光仪器+自动处理提取+远程传输操控”系列高端产品。应用于边防管控、城市监控、森林火灾监控、夜间生态监测、油气泄漏监控、智能预警探测等领域，开拓智能安防市场，构建面向系统应用的智能安防产业体系。一、成果简介成果一：高精密凸面闪耀光栅成像光谱仪将成像技术和光谱技术结合在一起，可同时获取目标物体的空间信息和光谱信息，具有高分辨率、测量范围广等优点，被广泛的应用于地质观测、矿物识别、水体水质监测、土壤土质监测、农作物长势与病虫害监测、碳排放监测、植被覆盖、环境污染监测、灾害应急监测等行业领域。分光系统是成像光谱仪的关键部件，直接决定了光谱仪的结构与性能。成像光谱仪的光谱分辨率越高，对地物的分辨能力就越强；当光谱分辨率需要细分到“纳米”量级时，基于多刻槽衍射效应的凸面光栅分光的难度急剧增大，然而高性能凸面光栅的制备技术受制于国外，严重制约我国自主星载高光谱相机的发展。为解决该技术瓶颈，感知院项目团队开展了：电子束抗蚀剂涂布、槽形角度变化及低深宽比槽形控制技术、高精度光栅槽形不同介质转移技术、均匀性金属反射膜镀膜技术、高精度检测等核心技术研究攻关，填补了电子束凸面光栅国内技术空白，与同类型的进口光栅比较，性能达到了国内领先、国际先进水平，面型加工精度及部分波段衍射效率等指标优于进口光栅，实现了可见光/红外宽谱段高精密凸面光栅制备核心技术的自主掌握。目前已经制备了一系列凸面/凹面光栅，已经应用到星载、机载、手持设备上。成果二：轻小型制冷机在红外光电载荷中，核心红外探测器件及光学系统需要工作于低温环境下，需要针对整个仪器及其关键部件进行科学的热规划、热设计和热实施，提升仪器性能，保障仪器可靠工作。因此，低温制冷机、高效传热元件及以此为基础的载荷仪器热管理系统是当代先进红外仪器载荷应用的核心支撑技术。特别是随着商业航天的蓬勃发展，卫星载荷趋于小型化、模块化、标准化，要求服务于商业小卫星的红外光电系统朝着低成本、紧凑化方向发展，亟需低温制冷机向着小型化、规模化、通用化方向予以发展。同时，低温集成技术是降低红外光学系统背景噪声、提高探测灵敏度的重要保障；也是红外探测仪器核心竞争力之一。感知院在产业化需求的牵引及其技术孵化下，突破了轻小型制冷机核心关键技术，形成制冷机数字化设计仿真分析平台，实现轻小型、超低温制冷机样机及制造工艺规范。开发了轻小型线性斯特林制冷机产品，性能指标达到国际先进水平；具备全周期免维护的超高可靠性，冷指接口标准化设计、集成式耦合结构，通用性强，热流密度高、温差小、能耗极低，适应性好等优点。目前已逐步实现产品规模化生产，处于行业领先水平，能有效支撑红外光电载荷产业化发展！成果三：光电芯片模组红外探测器和光学镜头组成的红外光电探测系统可以突破人类视觉局限，能在完全黑暗、烟雾、粉尘等环境下观测物体，实现全天候、全天时工作，广泛应用在军事和民用的诸多领域。探测器模组是高端红外光电探测系统的核心部件之一，直接决定了探测系统的结构和性能。相较于非制冷型探测器模组，制冷型探测器模组在探测物体信号时具有灵敏度更高、精度更高、误差更小、检测温度范围更广的优势。近几年我国的红外产品市场发展很快，但由于核心器件(如制冷型探测器)一定程度上依靠进口，价格、质量和维护等因素严重地制约了国内红外产业的发展和市场的广泛推广，远不能适应国内日益增长的市场需求。感知院基于上海技物所成熟的红外技术，以院内的VOC气体检测、中海油等项目所需的高性能制冷型长波红外机芯为设计输入，开展长波红外探测器组件项目的研发，旨在打破国外对红外技术垄断局面，解决国外进口限制、价格高昂、供货周期无法保证等问题，突破关键核心技术，实现高性能制冷型红外机芯国产自主和批量化生产。成果四：遥感大数据处理随着遥感数据在空间、时间、光谱和辐射等维度的分辨率越来越高，数据类型越来越丰富，海量数据呈井喷式爆发增长。另一方面，虽然全球尺度的遥感大数据设施蓬勃兴起，但是面向区域发展的区域高分辨遥感大数据设施和服务体系较为缺乏，严重制约遥感信息与社会经济数据的综合利用程度，导致相关产业链不够完善，不能满足行业发展的需求。当前遥感大数据发展主要存在以下两个方面的制约，一是遥感大数据设施的缺位，二是遥感数据吞吐速度、处理能力、算法效率与精度稳定性等瓶颈问题。这两方面均为当今区域遥感大数据建设中亟需解决的技术难题。感知院遥感大数据处理系统对遥感数据进行横向光谱偏差处理，盲元判别与修复、Etalon效应测试与处理、非均匀性校正和低信噪比波段的降噪处理，利用大气校正辐射计定标及数据处理联合应用技术对日数据预处理、对地数据预处理、大气参数反演，遥感应用复查等等一系列处理流程，生产出横向光谱偏差、盲元修复率、相对辐射校正精度的数据产品。目前已研制出相对辐射校正、盲元判别和修复、光谱横向偏差校正等核心算法一套；研制出GF-5星高光谱数据从L0到L1级产品生产软件一套；成果五：高端光电探测系统现有的自主国产高端仪器无法实现行业对高精度定量化遥感的需求，目前民用高光谱设备或核心部组件绝大多数都是进口产品，全面自主可控的高端仪器研发和需求是当下行业相关单位急迫需要解决的问题。感知院研制出的高精度、高性能、轻小型机载轻型高光谱相机，可模块化组装，适用于低空/高空，轻型/大型飞机高光谱遥感作业，可选择机上定标装置、惯导、嵌入式数采终端，并具有良好的温适性；研制出的多功能地物快筛扫描仪，采用高精密凸面闪耀光栅、光谱纯度高、畸变小、信噪比高、光源稳定无杂光干扰、分辨率高、数据精准；协同启东光电遥感中心自主研发出高精准、高性能、定标、反演、照明、测距一体专业级全反射波段手持式光谱仪，内置激光测距模块，实时显示被测物体观测范围，具备快速自定标及反演、终端互联远程支撑、超长待机功能；研制出多模态、大动态微光红外监测相机，可应用于边防哨所、口岸海岸、各种重要区域。二、产业化探索经过三年多的发展，感知院已在高精密光栅、红外探测器、轻小型成像光谱仪、微小型低温制冷机、微光夜视红外系统、遥感大数据等核心组部件仪器与遥感数据处理方面，形成了系列产品。1.高精密闪耀光栅产品方面，具备球面闪耀光栅产品自主研发能力，突破国外进口元器件的“卡脖子”技术，掌握自主的核心工艺控制方法。目前承担众多国家项目及课题，包括：国家重点研发计划凸面光栅课题、静止轨道全谱段卫星凸面光栅研制、产业化凹面光栅项目、核工业研究院凸面光栅项目、环保部生态环境检测凸面光栅项目。所研制光栅涉及可见、近红外、短/中/长波红外、甚长波红外，刻线密度覆盖十几线至一千多线。在中科院上海技术物理研究所以及相关航天工程单位牵引下，持续开展高精密光栅的国产化、低成本化制备技术研究和星载凸面光栅产品研制，预计未来三年产品销售额可达到1.2亿元至1.8亿元。2.微小型制冷机方面，形成不同应用场景下微型斯特林制冷机系列产品（例如：WS50090微型斯特林制冷机、WS100080微型斯特林制冷机等产品），突破了轻小型制冷机关键研制技术，形成了微小型制冷机规模化研制能力。未来3-5年，预计市场销售可达到8000万元—1.2亿元。在已有的企事业单位合作基础上，开展相关规模化、低成本化制造技术研究，在不断扩大红外探测微型制冷机市场需求的同时，将先进仪器热管理技术逐步推广到医疗低温冷箱领域，以及大数据中心散热节能减排领域，为碳中和碳达峰、绿色低碳数字经济提供技术支撑。至2025年，完成研制轻小型斯特林制冷机产品化定型、工艺体系建立，市场销售额不少于3000万元/年；至2030年，打通制冷机上下游产业应用，实现商业化推广，形成轻小型制冷机组件、热管、散热模组等产品的规模化生产，市场销售额不少于1.5亿元/年。3.光谱仪产品方面，感知院先后与国家、省、地方等40多家单位形成了广泛的技术研发和市场合作关系，如生态环境部卫星环境应用中心、上海航天电子技术研究所、核工业北京地质研究院等。目前已达到覆盖太阳辐射波段（可见、近红外、短波）的高光谱相机及软件算法的自主研发能力。未来3-5年，结合重点示范区域高光谱探测仪系统的需求，逐步扩大应用场景，拓展和实现后期全国范围内600-1000个典型区域的实地应用，相关产品的产能提升到400-500套/年的规模化生产，年销售额达1.2-1.5亿元以上，从行业应用产品转向民用高光谱产品，实现产品的规模化、批量化生产，向年销售3-4亿元迈进。4.商业遥感卫星方面，积极推动航天遥感商业卫星的整体规划和研制工作，协同江苏高分产业联盟和相关单位，积极争取实现1-2颗遥感商业卫星的研制及发射工作，通过有效获取和分析数据，重点服务江苏省和南通遥感应用及大数据等相关领域和单位，逐渐推行航天遥感商业产业链在南通当地的宏观/微观形式集聚。未来，感知院将持续推进批量化和低成本化，持续开展相关技术创新，持续扩大光电遥感仪器产能，持续拓展核心技术服务领域，实现从政府行业部门牵引式应用扩大到民品市场普适性应用，争取实现产品销售和市场达到4亿。商业遥感卫星方面，持续推进和实现星空地一体化、遥感大数据的全面服务和应用，并以行业应用为基石，实现百余颗航天遥感商业卫星的研制和发射，满足天级重访周期的全方位遥感数据覆盖，打造遥感大数据服务云平台，凝聚国内乃至国际遥感相关领域专家和团队，有效推动和实现航天遥感产业集聚，全面实现全国各省市、核心国企（例如北大荒集团、银河航天）、政府资本、民营资本等不同领域的联盟合作和分工协作，助力和推动航天遥感大产业的落地，切实提升南通百亿级光电产业集群的影响力和社会效益，争取实现产品业务体量15-30亿元。三、未来研究计划最看好的光谱技术是高光谱成像技术。高光谱成像就是收集并识别物质光谱指纹的技术，是以精细的光谱分辨率表征物质不同光谱吸收或发射特征的重要探测手段，是人类实现从“看到”到“识别”物质的得力“探针”。这些“探针”对不同光线波长的感知程度可细微到“纳米”级，能够帮助人类从一公里外看到米粒大小物体上的300多种颜色，而人眼能看到的颜色一般只有7种。与可见光相比，高光谱技术增大了波段幅宽的同时，减小了光谱弯曲畸变、提升了探测灵敏度，已经在水体水质监测、大气排放、探物找矿等领域实现了精细化分辨和大覆盖范围的业务化实用化的应用。未来感知院重点主攻方向如下：1.微纳光栅领域，未来三年内，计划将凸面光栅应用由太阳反射波段扩展至地球辐射波段，即拓展至紫外和甚长波红外波段；同时突破人工智能AR设备的核心元件“波导光栅”的研制工艺，缩短波导光栅元件的定制周期，完成小型AR样机的研制，实现AR设备数字化生产。2.制冷机领域，未来三年内，建立制冷机设计多物理场耦合的联合仿真模型，进一步改进微型杜瓦封装技术，建设低成本、批量化制冷机中试工艺线；至2025年持续进行技术突破，完成研制轻小型斯特林制冷机产品化定型、批量生产。在上述基础上，引入3D增材制造等新型工艺技术，建立通用标准件库、在线质量监测、柔性自动化装配等批量化制造工艺规范，实现低成本轻小型制冷机研制生产线，进一步实现产业化，形成轻小型制冷机组件产品规模化生产。3.探测器领域，将成熟的星载探测器技术进一步向民用化、市场化、规模化转化，突破探测器驱动及信息获取电路模块化设计关键技术；开发高性能、低功耗、低噪声、大动态范围、轻小型探测器模组，形成特有的多功能、多系列“拳头”产品，进一步降低制造成本，形成批量化生产能力。4.遥感数据处理领域，在现有基础上，搭建由高性能服务器和高容量存储设备组成的基础设施，系统数据运算能力每秒可达到1560万亿次，数据存储能力达到PB级。开展天空地一体化遥感大数据处理算法和应用软件的研发，攻克多源数据高精度配准难题，攻克遥感大数据高效训练与算法提升关键技术。在未来5年内形成面向行业大众的遥感云服务平台，形成多个行业的业务化应用示范。5.高端光电探测系统领域，在已开发出的光电探测系统基础上，采用“销售一代，预研一代”的推广模式，专注于自主迭代升级的技术研究，开展多模态一体化技术、多模信息融合、大动态范围自适应以及模块化设计的研究，建立系统全链路数字化孪生模型，为已有的用户提供各类增值迭代服务，不断拓展潜在应用领域。四、合作需求希望与多方合作：1.光谱仪的各组部件供应商（包括元器件、机械加工件、镜头、整机组装定标调试等厂商）；2.遥感数据应用团队（农业土壤有机质氮磷钾、杂草、水质检测）联合开发面向农业、水质监测、环保方向的应用示范平台；3.面向土壤应用、水质检测、环保检测等研发团队开展高光谱设备的租赁合作；4.创投类和科技创新类基金的支持。（联系人：李先生 17712225916）附：专家简介和团队介绍经过三年多的发展，形成了院士领衔指导发展。形成多位院士（业内具有崇高的威望和影响力的匡定波、童庆禧、薛永祺、沈学础、褚君浩等院士）和顶尖专家领衔的高层次、高水平专业人才团队。专业覆盖遥感技术、光电仪器、微纳光学、微电子、电子信息、机械结构、制冷工程，计算机和数据处理等与光电遥感技术及应用相关的学科领域。专家团队具有多年丰富的机载/星载多光谱、高光谱及红外相机的研制经验，在国际上率先解决了星载高光谱成像载荷难以同时兼顾宽谱、宽幅、高光谱分辨率和高探测灵敏度的技术难题，打破国外在核心关键技术上的长期封锁，性能指标国际领先，成果已广泛应用于国家相关行业部门、科研院所和骨干企业，以及国外相关知名机构。匡定波：南通智能感知研究院特别顾问。中国科学院院士，红外及遥感专家，1991年当选中国科学院学部委员（院士）。现任中国科学院上海技术物理研究所研究员，博士生导师。是我国红外与遥感技术的领路人，他的学术思想和科学成就开创了中国红外应用及遥感技术领域的新纪元。童庆禧：南通智能感知研究院特别顾问。中国科学院院士、联合国科学院院士、国际欧亚科学院院士，遥感技术与应用专家，1997年当选为中国科学院院士。我国遥感技术应用领域的最早开拓者之一。长期致力于气候学、太阳辐射和地物遥感波谱特征研究。薛永祺：南通智能感知研究院技术发展委员会主任。中国科学院院士，红外和遥感技术专家,1999年当选为中国科学院院士。现任中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师，中科院空间主动光电技术重点实验室学术委员会主任。长期致力于多光谱和成像光谱技术研究，为中国建立机载实用遥感系统提供了多种先进的遥感手段，并推动了中国遥感技术的应用。先后研制成功多光谱扫描仪、成像光谱仪、超光谱成像仪。沈学础：南通智能感知研究院学术发展委员会主任。中国科学院院士，物理学家，1995年当选为中国科学院院士。现任上海技术物理研究所研究员，博士生导师，复旦大学教授，上海大学理学院名誉院长，国际巴登奖评定委员会委员和多个国际杂志编委。主要从事固体光谱和固体光谱实验方法等方面的科学研究。褚君浩：南通智能感知研究院产业发展委员会主任。中国科学院院士，半导体物理和器件专家，2005年当选为中国科学院院士。现任中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师，SCI期刊《红外与毫米波学报》主编，复旦大学光电研究院院长和上海虹口区科协主席等职。长期从事红外光电子材料和器件的研究，开展了用于红外探测器的窄禁带半导体碲镉汞（HgCdTe）和铁电薄膜的材料物理和器件研究。刘银年：南通智能感知研究院院长/首席科学家。中国科学院上海技术物理研究所研究员，博士生导师，所学术委员会副主任；中国遥感应用协会高光谱遥感技术与应用专业委员会主任；上海市十大科技英才，全国优秀科技工作者，国家级人才计划入选者；是我国星载高光谱遥感载荷的主要开拓者，先后主持了国家级重大项目10余项，是多个国家级项目的首席科学家、首席专家。带领团队率先突破了国际上光谱成像难以同时兼顾宽谱、宽幅、高光谱分辨率和高探测灵敏度的技术瓶颈，建立了星载光谱成像载荷技术研发体系，研制出国际上首台星载宽谱宽幅高光谱相机，实现了国际上4颗高光谱卫星在轨组网观测，技术水平大幅领先国际在轨和在研的同类载荷，推动了水体土壤微克量级大范围探测、数百万平方公里以上矿物填图、复杂地物精细识别、甲烷点源排放精准监测等一系列重大应用难题的突破。相关研究成果发表于《IEEE GRSM》和《Science Advances》等国际顶级期刊。孙德新：南通智能感知研究院执行院长/首席专家。中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师，中国遥感应用协会高光谱遥感技术与应用专业委员会秘书长。长期致力于红外高光谱光电遥感技术的研究，在空间信息获取与处理技术、成像技术、光电信息处理等方面具有深厚的理论功底和丰富的实践经验。先后负责或参与完成了红外及高光谱载荷研制相关国家重大科研项目及型号任务十余项。环境减灾二号A/B卫星主任设计师，国家重点研发计划“静止轨道全谱段高光谱探测技术”项目负责人。陈效双：南通智能感知研究院学术发展委员会副主任兼秘书长/微纳光电子首席科学家。中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师，红外物理国家重点实验室主任。研究领域为红外光学，微纳光子学，人工量子结构和量子操控，光电子材料与器件。先后承担国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项项目，国家自然科学基金重大研究计划重点项目，国家自然科学基金重大项目和重点项目，中国科学院创新工程项目，上海市科学技术委员会基础重大和重点项目等国家和省部级科研项目10余项。吴亦农：南通智能感知研究院空间制冷技术首席专家。中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师。长期致力于空间低温制冷机研发、制造和应用，以及制冷装置可靠性和长寿命技术、空间载荷低温系统集成和热管理技术等研究。负责并完成四十余项航天预研及工程型号任务，以及国家重大专项中的制冷器研制及载荷热管理技术服务项目。陈永平：南通智能感知研究院微电子技术首席专家。中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师。长期致力于硅基光电器件的研究，在CMOS图像传感器、PN/APD光电传感器、CMOS与红外MEMS集成器件等方面具有深厚的理论功底和丰富的实践经验。先后主持完成航天遥感用系列化硅基光电传感器研制、硅基光电子前沿研究、红外MEMS关键技术研发等十余项国家级重点项目。现为国家重点研发计划“超大规模红外MEMS组件”项目负责人、首席科学家。尹忠海：南通智能感知研究院人工智能首席专家。高光谱遥感与应用技术专业委员会委员。长期致力于遥感影像、自组织网络及人工智能方面的研究工作，主持或参与项目近20项。曾任卫星地面分发系统数字指纹追踪子系统的主任设计师，建立了遥感影像数据分发的追踪机制；主持了国家重点型号项目数据链分系统的总体设计工作，形成跨代新体制下的网络架构，设计了高效分簇管控机制和传输协议并予以实现；为国家973项目课题负责人、总师组主要成员，面向事件驱动的“激励与响应”机理，提出了用于复杂事件处理的事件代数系统，相关成果应用于不同场景集群系统的智能涌现和逻辑控制建模。此外，感知院已形成高层次人才占比达80%的研发团队。其中，全职人员53人，外部专家34人。

高光谱红外热成像可以获取地物的热辐射精细光谱信息，更有效地识别地物、分辨目标，在地质勘察领域发挥重大作用。12月9日，中国光学光电子行业协会理事长单位、红外分会理事长单位中国电科11所研制的多谱段长波红外探测器作为宽幅热红外成像仪载荷的核心红外器件随高光谱综合观测卫星（高分五号01A）进入预定轨道，将实现每天3次大气环境、红外全球覆盖，通过卫星的应急观测能力，实现对全球热点区域的快速高光谱重访观测，以高新红外技术，为我国航天事业发展做出新的重要贡献。2022年12月9日02时31分，长征二号丁遥四十五运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，成功将高光谱综合观测卫星（高分5号01A）送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，标志着高分辨率对地观测系统重大专项空间段建设任务圆满收官。高光谱综合观测卫星将在生态环境动态监测、自然资源调查与监测、大气成分探测等方面发挥重要作用。高光谱综合观测卫星搭载的宽幅热红外成像仪载荷的核心红外器件是由中国电科11所自主研制的一款多谱段长波红外探测器，探测器具有以下特点：4个长波红外谱段。8um-12.5um的长红外波段细分为4个波段，通过分裂窗的反演算法实现高精度、高稳定性定量温度反演。优于50mk的温度分辨率。在波长12.5um的红外探测器中，温度分辨率达到了国际先进水平，可以直观、清晰地迅速捕捉地表广域范围内的昼夜热红外图像。优于10%的响应非均匀性。拍摄的每一幅图像是通过扫描机构将不同区域的图像扫描拼接而成，卓越的非均匀性为百米量级数据提供了保障。该探测器的成功入轨，为我国空间光学遥感领域再添红外“新丁”，将为热红外定量遥感提供百米量级数据，提升红外数据应用效能。▲11所自主研制的多谱段长波红外探测器组件高光谱综合观测卫星是高分5号系列的最后一颗卫星。2012年起，11所开始高分5号卫星用红外组件研制工作，并经过6年努力，红外组件于2018年随高分5号01星成功发射；2021年新研制组件再次随高分5号02星入轨。2022年12月9日，我们又一次见证了载有11所探测器组件的高光谱综合观测卫星成功入轨，它既是高分5号系列的最后一颗，也是高分工程的收官星。高分5号系列卫星发展的十年，也是11所宇航用红外组件研制水平快速发展的十年。未来，11所将继续发挥自身优势，为我国航天事业的发展做出新的更大贡献。

高光谱技术是指利用光谱仪获取的被测地物多个窄波段电磁波，并通过所获取的数据进行分析提取所需的信息的技术。光谱仪从1666年牛顿利用三棱镜观察到了光的色散开始，到1859年基尔霍夫和本生合作设计了第一台棱镜光谱仪并发现了铯和铷，化学分析的光谱方法也就此展开，高光谱技术随着光电技术的进步也在逐渐发展。现在，高光谱技术利用棱镜、光栅、干涉仪等手段，将混合光分散为连续的不同极窄间隔波段的光，根据使用目的不同，可以获取从远紫外到远红外不同波段的数据。目前，在高光谱遥感、原子吸收、材料发射率等领域均有应用。狭义的讲，高光谱技术目前大部分是指可见光到近红外（400-2500nm）的高光谱分辨率遥感技术，该技术始于成像光谱仪的研究计划，最早由美国加州理工学院喷气推进实验室的一些学者提出，并在美国国家航空航天局（NASA）的支持下，相继推出了机载航空成像光谱仪（AIS）系列，航空可见光/红外成像光谱仪（AVRIS），星载中分辨率成像光谱仪（MODIS）等等型号设备。与此同时，20世纪80年代中后期，我国开始着手发展高光谱成像系统，从多波段扫描仪到高光谱成像扫描仪，从光机扫描到面阵列CCD探测器固态扫描的发展过程。目前，我国中科院系统自行研制的第一台224波段扫帚式高光谱成像仪（PHI）与128波段的实用型模块化机载成像光谱仪（OMIS）已研制成功并进行了多次成功的航空遥感实验，近年来的珠海一号、高分五号也在持续的发回数据。国外的星载与大型机载的高光谱设备发展较早，商业应用成熟。随着我国经济实力的不断增强，近些年来，尤其是21世纪以后，基于中国科学院上海技术物理研究所与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长期以来的钻研与突破，星载高光谱光路设计、中大型高精度衍射光栅制作、全色可见光近红外光路分离、小F数大视场低畸变远心成像、大平场度超低畸变精细分光、在轨高精度光谱辐射定标、大规模高帧频红外焦平面探测器等关键技术一一攻克，我国的星载高光谱设备厚积薄发，已达到国际领先的水平。在星载设备发展的同时，非成像光谱设备也伴随着电子技术与计算机技术的发展在逐渐地小型化与轻量化，从直读光谱仪到便携式地物光谱仪，光谱设备也从实验室走向了野外，由于便携式地物光谱仪不受天气的影响，光谱分辨率高于星载高光谱数据，对于光谱库的建立，分析模型的建立，筛选特征光谱波段，星载高光谱数据的地面验证等发挥着重要的作用。地质调查和矿产勘探是高光谱技术主要的应用领域之一，地质是高光谱遥感应用中最成功的一个领域。由于矿物内部物质组成、内部晶格结构等不尽相同，矿物光谱通常包含一系列特征光谱吸收带，这些特征谱带在不同的矿物中具有较稳定的波长位置和较稳定的独特波形，能够指示离子类矿物、单矿物的存在。目前，矿物识别、矿物填图、成矿预测、矿山环境分析等领域均有广泛应用。被测物光谱（蓝色）与光谱库数据自动进行匹配并计算相关性在沿海和内陆水域环境系统研究中，沿海、江河、湖泊中的叶绿素、众多浮游生物种类、不可溶解有机质、悬浮沉淀物、基底物质组成、半淹没水生植物在光谱方面有着显著的吸收和散射特性，利用高光谱技术，我们可以监测水华，识别水生植物，判别黑臭水体，针对悬浮物浓度、叶绿素浓度等水质参数进行定量反演。对于海洋及大面积的内陆湖泊，相比于河流与小面积的湖泊，使用星载高光谱数据，有着快速的反应及分析能力，可以进行整体水域的评估。以上两种领域是目前高光谱应用最为成熟的领域，由于卫星过境周期、天气等因素的影响，星载高光谱数据的时效性略显不足，且针对精准农业、胁迫研究、树种识别等应用，星载高光谱数据由于分辨率较差，无法发挥作用。随着无人机技术的发展，高光谱设备逐渐地小型化与轻量化，中小尺度、厘米/分米级别的高光谱数据的获取成为可能。随着我国经济社会的不断发展，人们生活节奏越来越快，日常生活用品工业产品不断更新，垃圾的产量迅速上升，组成成分多样。近年来，全国垃圾分类工作的逐渐展开，现有的分类方法检测时间长，分类效率低，利用高光谱技术，在记录待分类垃圾的空间信息同时，分析其光谱信息，通过建立识别分类模型对垃圾进行识别与分类，有着极为迫切的需要。目前，纸类、塑料、金属、木制产品均有比较好的效果，但受限于成本高与产业化程度较低，高光谱技术还未在垃圾分类领域有大范围的应用。垃圾分类的高光谱研究 北京欧普特科技有限公司在2000年从光谱仪的代理开始进入遥感领域，随着无人机技术的发展，全球的高光谱技术已经初具影响并有落地应用，我公司判断未来的高光谱技术必定是由星载数据、机载数据与地面数据相互支撑，并且基于无人机的高光谱技术的时效性强、易用性好和地面分辨率高，必定将成为高光谱技术在未来应用中的主流方式。我公司在2013年基于美国Headwall Photonics Inc.公司设计生产的推扫式全反射光栅光谱仪，进行了机载高光谱设备的研发工作，为高光谱成像仪配备了三轴稳定云台系统和GPS/IMU惯性导航系统，并搭载到滑跑起飞的固定翼无人机上，进行了低空的光谱数据采集，并申请了相关专利。随着光电技术的进步，光谱仪逐渐地小型化、轻量化与高度集成化，旋翼无人机的出现并且不断升级换代，整套无人机高光谱成像设备操作简单，场地限制小，折叠后可以放到汽车后备箱中，成为了目前的主流应用方式。目前，我公司以无人机机载设备为主，包含400-1000nm、900-2500nm、400-2500nm等推扫式全反射成像光谱仪，整套设备包含传感器、辐射亮度标定、地面定标布、采集与处理软件等，辅以室内采集的高精度高分辨率高光谱设备、野外便携式地物光谱仪、多光谱相机、热红外成像仪、热红外光谱仪、高清相机、激光LiDAR等设备，可以进行多源数据的采集与分析。 Nano Hyperspec（400-1000nm）与Co-Aligned(400-2500nm)高光谱设备挂载我公司也在进行高光谱成像光谱仪与便携式地物光谱仪的国产化工作，国内也有其他厂家进行设计生产，但是总体来说，核心的光栅部件均为采购或定制的产品，整体信噪比略低于国际水平，但是性价比高。我公司依托于深厚的光学元件设计加工生产经验，正在进行各个方面的优化，争取早日赶上国际水平。经过近10年的机载高光谱设计集成搭载等工作，我公司积累了丰富的经验，针对不同型号的光谱仪产品，设计专用的三轴稳定云台，搭载到不同类型的平台上，包括大疆M600 PRO、M300 RTK，科卫泰X6L，德国MicroDrones的MD4-1000等旋翼机，纵横CW15和飞马V20等垂起固定翼无人机，不同类型的有人机，并承接高光谱飞行服务工作，全方位的服务客户。在工业领域，我公司也为某厂进行了高光谱设备的安装架设工作，在病变溯源、肉质分级等方面均有应用。软件方面，我公司针对机载推扫式高光谱设备，开发了一套通用的几何校正软件，有效地纠正了飞行时的抖动问题，并适用于不同型号的传感器。针对内陆水系，开发了一套内陆水环境监测系统，大范围的监测水质，获取水质的遥感参数，一键生成评估报告，为上海某水库、辽宁某河流提供较为及时的数据支撑。 内陆水环境监测系统分析某河流悬浮物浓度与叶绿素浓度高光谱技术正在不断发展，伴随着无人机的发展及星载高光谱的发射，低空高光谱遥感正在由科研院校走入民用市场，未来大农场评估、森林树种识别、水环境监测、矿物识别与填图、垃圾分类等市场的潜力无限，尤其是水环境监测。近些年来，为了促进水质监测行业的发展，我国陆续发布了许多政策，如2021年生态环境部发布的《“十四五”生态环境监测规划》明确将要推动三水统筹，增强地表水环境监测，突出水生态监测评价。绿水青山就是金山银山，高光谱技术将大放异彩。作者：王辰泽，徐胜艳，魏志奇（北京欧普特科技有限公司）

◆ ◆ ◆ ◆单机单日8平方公里超高作业效率超大面积数据拼接像元无任何畸变160GB高光谱影像超大数据量级覆盖完整湿地多种地物高光谱影像◆ ◆ ◆ ◆S185机载高光谱+固定翼无人机 飞行实物图2020年7月16日，中科院东北地理与农业生态研究所携手北京安洲科技有限公司赴松嫩平原西部湿地进行了S185机载高光谱+固定翼无人机的航空高光谱影像采集试验，本次试验共计5个架次，完成了约8平方公里的高光谱影像数据采集工作，总数据量共计160GB。西部松嫩平原为松花江、第二松花江、嫩江的三江交汇处，湿地面积辽阔，分布连片集中；东部长白山区水源丰富,降水充沛，沟谷交错,湿地面积小、分布零散，差异性大；生物多样性丰富。对此区域进行大面积高光谱航空影像采集能够为后期地物分类、湿地植被长势分析与监测提供重要的技术保障。S185是一款高速画幅式成像高光谱仪，其Snapshot测量模式融合了高光谱数据的精确性和快照成像的高速性，能够瞬间获得在整个视场范围内精确的高光谱图像。此款机载光谱仪能以毫秒级的速度获得整个高光谱立方体数据，使用多旋翼无人机或固定翼无人机均可实现快速搭载航测；S185机载高光谱成像仪可随UAV按预设航线自动测量，快速获得大面积高光谱图像，可通过软件自动快速拼接。图1 本次飞行试验的研究区域图2 S185单张高光谱影像光谱数据图3ENVI打开本次试验拼接完成的S185高光谱影像数据图4 ENVI打开本次试验拼接完成的S185 DEM数字高程模型松嫩平原西部湿地保护区S185 RGB拼接大图松嫩平原西部湿地保护区S185 NDVI拼接大图

国外某机构的最新的研究报告显示，2021年全球高光谱成像系统市场规模为134亿美元，预计到2030年该市场将达558亿美元，2022至2030年间的复合年增长率为17.3%。其中，预测期内亚太地区高光谱成像系统市场的复合年增长率超过18%！此消息发布之后，国内很多业内人士纷纷表示看好该市场的发展，更有多位人士表示中国高光谱成像市场的复合年增长率高于全球平均水平。基于当前市场发展态势，近年来，中国市场中不仅高光谱等相关企业的融资案例频发，相关的仪器采购项目也越来越多，而且高光谱相关的应用领域也从最初的地球卫星成像，覆盖到农业、环境、制药、食品测试、文保等更多领域。仪器信息网根据某招中标网站有关高光谱信息的统计分析（以“高光谱”为关键词搜索，不完全统计，截至发稿日），目前采购单位类型主要涉及科研院所、高校、各地环境监测中心等；从采购名录上来看，大多为仪器采购，也有少部分服务或者项目开发采购；从应用方向上来说，主要聚焦在农业、环境、文保、地质和资源勘察等相关行业；从中标仪器型号和品牌来看，涉及诸多知名仪器公司，国外的比如SPECIM、Headwall 、RESONON、Cubert等，国产如双利合谱、彩谱科技、奥谱天成等。部分中标信息摘录如下：项目名称采购单位采购名录型号北京师范大学珠海校区地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地采购野外高光谱荧光综合自动观测系统采购北京师范大学野外高光谱荧光综合自动观测系统AutoSIF-2-8等中国社会科学院考古研究所考古发掘与出土文化保护采购项目中国社会科学院考古研究所高光谱成像分析系统；SPECIM-IQ国家民用空间基础设施“十三五”陆地观测卫星共性应用支撑平台项目-高光谱相机与高光谱无人机采购项目中国科学院空天信息创新研究院高光谱无人机遥感系统（高光谱相机/高光谱无人机）HySpexMjolnir VS-620局经济林产品质量检验检测中心（杭州）检测设备购置项目中国林业科学研究院亚热带林业研究所可见-近红外-高光谱成像无损检测系统生态质量地面综合监测能力建设项目中国环境监测总站机载高光谱相机GaiaSky mini3-VNDZ改善科研条件专项项目（中药资源保护与可持续利用研究平台设备购置）中国医学科学院药用植物研究所纳米高光谱显微成像系统CytoVivaHS中国科学院2021年度野外观测网络移动观测平台采购项目中国科学院地理科学与资源研究所机载高光谱相机Pika L面向智能产线的协作机器人通用算法试验平台及系统建设(二次)佛山科学技术学院高光谱相机FS13、 FS15智慧农业技术集成与应用创新农业农村部重点实验室建设项目(第一、二批）南京国家现代农业产业科技创新中心管理办公室近红外高光谱分析仪、无人机机载高光谱遥感成像系统Image-λ-N17E-HR；300TC大连民族大学推扫式机载高光谱成像系统采购项目大连民族大学推扫式机载高光谱成像仪Gaiasky-mini2-vn东江流域水生态环境观测平台（一期）生态环境部华南环境科学研究所高光谱水质水生态监测系统X20P昆明勘察设计院森林资源监测及数据处理设备购置项目国家林业和草原局西南调查规划院机载高光谱成像仪X20P石家庄市农科现代农业园区（2022年现代农业园区提升）项目设备采购石家庄市农林科学研究院高光谱成像系统Gaiafield Pro-V10广东省农作物现代种业产业园项目---种子质量检测、种植业种业数据库平台配套设备采购广东省农业科学院农业生物基因研究中心无人机高光谱套装300 TC测绘专用仪器第二批采购项目成都市勘察测绘研究院无人机载高光谱数据采集设备X20H等黑龙江省自然资源调查院专业设备采购黑龙江省自然资源调查院高光谱成像传感器D-HSPC200兴安盟作物分子育种及品质检验检测平台建设-国产设备购置兴安盟农牧科学研究所高光谱植物表型分析仪Pika L中国海洋大学三亚海洋研究院基于标准散射体的后向散射定标装置采购项目中国海洋大学高光谱吸收仪；高光谱衰减仪OSCAR；VIPER；长春理工大学中山研究院机器视觉与无人系统实验室实验设备采购（四）长春理工大学中山研究院高光谱相机、高光谱探测系统Gfield-V10-SH；GaiaFluo-VN-HR农学院PH计等采购及服务（2022分散27）东北农业大学高光谱相机SPECIM IQ吉林省生态环境遥感大数据重点实验室建设项目吉林师范大学无人机高光谱成像系统iSpecHyper-VM100-PRO国家数字农业装备创新中心试点建设项目北京市农林科学院智能装备技术研究中心全波段地物高光谱仪；手持智能型高光谱相机；超微型高光谱成像光谱仪FS4N1500；SPECIM IQ；Nano-Hyperspec中国海洋大学三亚海洋研究院水面高光谱辐射自动测量系统设备采购项目中国海洋大学水面高光谱辐射自动测量系统USRAMS福建师范大学无人机载高光谱成像系统等设备货物类采购福建师范大学无人机载高光谱成像系统仪器、植被反射光谱及叶绿素荧光测量机载系统Gaiasky-mini2-VN、Gaiasky-SP-VN&SIF构建“环境-植物”大数据监测平台与智能控制系统广东省农业科学院环境园艺研究所高光谱成像仪GaiaSky-Mini3-VN环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）重庆市生态环境科学研究院机载高光谱激光雷达一体化成像系统ATHL9010水环境遥感和同位素监测设备深圳职业技术学院 便携式高光谱成像仪Pika L福建省福州环境监测中心站填平补齐项目（实验室能力建设）福建省福州环境监测中心站机载高光谱成像系统Pika L、iS2国家数字农业装备创新中心试点建设项目北京市农林科学院作物便携式高光谱成像仪；全自动、多尺度高光谱成像仪；作物组分荧光高光谱成像仪Image-λ-V10E-HR；SOC710-VP；IMA-VIS-INV-447-DIA/EPI四川农业大学第三批省级共建与发展专项显微镜及成像设备采购项目四川农业大学机载高光谱成像系统PIKA L高光谱目标检测与识别算法库某单位高光谱目标检测与识别算法库基于无人机高光谱遥感的河库富营养化污染监测关键技术研究广东省水利水电技术中心基于无人机高光谱遥感的河库富营养化污染监测关键技术研究南海区重点河涌入河排污口核查及规范化管理佛山市生态环境局南海分局重点河涌无人机高光谱监测分析长三角一体化示范区高光谱数据采集项目上海市测绘院长三角一体化示范区高光谱数据采集项目布达拉宫高光谱扫描及数据处理中国文化遗产研究院布达拉宫高光谱扫描及数据处理

p 　　2019年7月23日，科技部高新技术司会同遥感中心在上海组织召开了“十二五”国家863计划“高光谱红外一致性传递定标技术”项目验收会。项目验收专家、项目承担单位科研人员共计40余人参加了此次会议。 /p p 　　该项目面向提高我国高精度红外遥感载荷质量综合检测与定量应用水平的迫切需求，经过四年技术攻关，攻克了高光谱红外载荷高精度、可溯源在轨光谱辐射定标技术中的前沿技术难题，研制了覆盖可见光近红外、短波红外、长波红外谱段的具备自定标功能的地物成像光谱仪和机载成像光谱仪 构建了基于高空作业平台的高光谱红外成像地面测试基准同步获取技术系统，形成了我国自主的高光谱红外一致性传递定标技术体系。 /p p 　　高光谱红外成像技术和定量化信息获取是国际地球观测领域发展的前沿热点之一，通过该项目建立的高光谱红外一致性传递技术体系，实现了实验室标准、场地定标和星上定标的有机衔接，已成功应用于高分、高景、陆地资源卫星等多个国内外卫星的在轨定标或示范验证。该体系对于提升遥感综合定标技术能力、提高我国高质量红外定量遥感技术与应用水平具有重要意义，为我国高光谱红外遥感成像技术定量化应用提供重要的支撑和保障。 /p p br/ /p

项目编号：ZZ23551HW04310120项目名称：东北师范大学地理科学学院全波段高光谱成像仪（进口）设备采购预算金额：626.5000000 万元（人民币）采购需求：项目概况东北师范大学地理科学学院全波段高光谱成像仪（进口）设备采购的潜在投标人应在网上以邮件形式获取招标文件，并于2022年12月1日9时00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况1.项目编号：ZZ23551HW04310120。2.项目名称：东北师范大学地理科学学院全波段高光谱成像仪（进口）设备采购。3. 采购方式：公开招标。4.预算金额：87万美元（人民币限额626.5万元）。5.采购需求：全波段高光谱成像仪（进口）设备采购；数量：1套（详见招标文件“第五章 项目需求”）。6.合同履行期限（供货期）：合同签订之日起270日内完成交付、安装及调试。7.本项目不接受联合体投标。公开招标（进口货物）-东北师范大学地理科学学院全波段高光谱成像仪（进口）设备采购定稿(2).pdf

详细信息 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目竞争性磋商公告 陕西省-咸阳市 状态：公告 更新时间： 2022-06-14 招标文件: 附件1 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目竞争性磋商公告 2022年06月14日 16:15 公告信息： 采购项目名称 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/分析仪器/波谱仪 采购单位 西北农林科技大学 行政区域 陕西省 公告时间 2022年06月14日 16:15 获取采购文件时间 2022年06月14日至2022年06月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:30 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 响应文件递交地点 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 响应文件开启时间 2022年06月27日 10:00 响应文件开启地点 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 预算金额 ￥110.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 曹幸（6号工位） 项目联系电话 029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 采购单位 西北农林科技大学 采购单位地址 陕西杨凌邰城路3号 采购单位联系方式 谭老师 刘老师 029-87082444 项目技术负责人：彭老师 029-87082073 代理机构名称 陕西上德招标有限公司 代理机构地址 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 代理机构联系方式 曹幸（6号工位）029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 附件： 附件1 政采----标书发售登记表.doc 项目概况 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 采购项目的潜在供应商应在西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）获取采购文件，并于2022年06月27日 10点00分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：202205160041-CSD01 项目名称：西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 采购方式：竞争性磋商 预算金额：110.0000000 万元（人民币） 采购需求： 高精度地物光谱仪1台（本项目允许采购进口产品） 合同履行期限：自合同签订之日起至本项目质保期结束 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3.本项目的特定资格要求：3.1法定代表人或负责人授权书（附法定代表人或负责人身份证复印件）及被授权人身份证；（法定代表人或负责人直接参加磋商只须提供法定代表人或负责人身份证）3.2磋商保证金交纳凭证或担保函； 3.3不得为“信用中国”网站(http://www.creditchina.gov.cn)列入“失信被执行人、税收违法黑名单、政府采购严重违法失信行为记录名单”的供应商；不得为中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为记录名单”中的供应商； 3.4单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动。 三、获取采购文件 时间：2022年06月14日 至 2022年06月21日，每天上午9:00至12:00，下午13:30至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 方式：1、现场报名获取：供应商现场报名获取磋商文件时，请携带有效的单位介绍信及被介绍人身份证复印件一份，加盖供应商公章。 2、线上报名获取：文件获取时间内（双休日及节假日除外）供应商应提供单位介绍信、经办人身份证复印件及发售登记表（格式见附件）加盖供应商公章的扫描件发送至邮箱1009703154@qq.com，注明联系人+联系电话+邮箱，并及时联系采购代理机构确认，联系电话：029-86673953、86518381、89299829、89293231转8006，采购代理机构在收到邮件并确认磋商文件费用到账后（账户信息见七、其他补充事宜），通过邮箱向供应商发售磋商文件，请及时查收。 售价：￥500.0 元（人民币） 四、响应文件提交 截止时间：2022年06月27日 10点00分（北京时间） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 五、开启 时间：2022年06月27日 10点00分（北京时间） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1.落实的政府采购政策 1.1《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）； 1.2《财政部 司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）； 1.3《国务院办公厅关于建立政府强制采购节能产品制度的通知》（国办发〔2007〕51号）； 1.4《节能产品政府采购实施意见》（财库[2004]185号）； 1.5《环境标志产品政府采购实施的意见》（财库[2006]90号）； 1.6《财政部、民政部、中国残疾人联合会关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库[2017]141号）； 2.汇款账户 开户行名称：陕西上德招标有限公司 开 户 行：中信银行西安南稍门支行 帐 号：8111 7010 1170 0299 237 财务部联系方式：029-86673953、86518381、89299829、89293231 转8033 备注：供应商在转账时须注明项目编号及用途(如：标书费) 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：西北农林科技大学 地址：陕西杨凌邰城路3号 联系方式：谭老师 刘老师 029-87082444 项目技术负责人：彭老师 029-87082073 2.采购代理机构信息 名 称：陕西上德招标有限公司 地 址：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 联系方式：曹幸（6号工位）029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 3.项目联系方式 项目联系人：曹幸（6号工位） 电 话： 029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：高光谱仪 开标时间：2022-06-27 00:00 预算金额：110.00万元 采购单位：西北农林科技大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：陕西上德招标有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目竞争性磋商公告 陕西省-咸阳市 状态：公告 更新时间： 2022-06-14 招标文件: 附件1 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目竞争性磋商公告 2022年06月14日 16:15 公告信息： 采购项目名称 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/分析仪器/波谱仪 采购单位 西北农林科技大学 行政区域 陕西省 公告时间 2022年06月14日 16:15 获取采购文件时间 2022年06月14日至2022年06月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:30 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 响应文件递交地点 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 响应文件开启时间 2022年06月27日 10:00 响应文件开启地点 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 预算金额 ￥110.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 曹幸（6号工位） 项目联系电话 029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 采购单位 西北农林科技大学 采购单位地址 陕西杨凌邰城路3号 采购单位联系方式 谭老师 刘老师 029-87082444 项目技术负责人：彭老师 029-87082073 代理机构名称 陕西上德招标有限公司 代理机构地址 西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 代理机构联系方式 曹幸（6号工位）029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 附件： 附件1 政采----标书发售登记表.doc 项目概况 西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 采购项目的潜在供应商应在西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）获取采购文件，并于2022年06月27日 10点00分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：202205160041-CSD01 项目名称：西北农林科技大学高精度地物光谱仪采购项目 采购方式：竞争性磋商 预算金额：110.0000000 万元（人民币） 采购需求： 高精度地物光谱仪1台（本项目允许采购进口产品） 合同履行期限：自合同签订之日起至本项目质保期结束 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3.本项目的特定资格要求：3.1法定代表人或负责人授权书（附法定代表人或负责人身份证复印件）及被授权人身份证；（法定代表人或负责人直接参加磋商只须提供法定代表人或负责人身份证）3.2磋商保证金交纳凭证或担保函； 3.3不得为“信用中国”网站(http://www.creditchina.gov.cn)列入“失信被执行人、税收违法黑名单、政府采购严重违法失信行为记录名单”的供应商；不得为中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为记录名单”中的供应商； 3.4单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动。 三、获取采购文件 时间：2022年06月14日 至 2022年06月21日，每天上午9:00至12:00，下午13:30至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 方式：1、现场报名获取：供应商现场报名获取磋商文件时，请携带有效的单位介绍信及被介绍人身份证复印件一份，加盖供应商公章。 2、线上报名获取：文件获取时间内（双休日及节假日除外）供应商应提供单位介绍信、经办人身份证复印件及发售登记表（格式见附件）加盖供应商公章的扫描件发送至邮箱1009703154@qq.com，注明联系人+联系电话+邮箱，并及时联系采购代理机构确认，联系电话：029-86673953、86518381、89299829、89293231转8006，采购代理机构在收到邮件并确认磋商文件费用到账后（账户信息见七、其他补充事宜），通过邮箱向供应商发售磋商文件，请及时查收。 售价：￥500.0 元（人民币） 四、响应文件提交 截止时间：2022年06月27日 10点00分（北京时间） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 五、开启 时间：2022年06月27日 10点00分（北京时间） 地点：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角）上德招标开标室（三） 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1.落实的政府采购政策 1.1《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）； 1.2《财政部 司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）； 1.3《国务院办公厅关于建立政府强制采购节能产品制度的通知》（国办发〔2007〕51号）； 1.4《节能产品政府采购实施意见》（财库[2004]185号）； 1.5《环境标志产品政府采购实施的意见》（财库[2006]90号）； 1.6《财政部、民政部、中国残疾人联合会关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库[2017]141号）； 2.汇款账户 开户行名称：陕西上德招标有限公司 开 户 行：中信银行西安南稍门支行 帐 号：8111 7010 1170 0299 237 财务部联系方式：029-86673953、86518381、89299829、89293231 转8033 备注：供应商在转账时须注明项目编号及用途(如：标书费) 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：西北农林科技大学 地址：陕西杨凌邰城路3号 联系方式：谭老师 刘老师 029-87082444 项目技术负责人：彭老师 029-87082073 2.采购代理机构信息 名 称：陕西上德招标有限公司 地 址：西安市经开区凤城八路正尚国际金融广场A座7层703（张家堡转盘东南角） 联系方式：曹幸（6号工位）029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006 3.项目联系方式 项目联系人：曹幸（6号工位） 电 话： 029-86673953、029-86518381、029-89299829、029-89293231转8006

高光谱相机可将成像技术与光谱探测技术相结合，在对目标空间特征成像的同时，可以对每个空间像元形成多个窄波段实现连续的光谱覆盖，不同光谱信息能充分反映地物内部的物理结构、化学成分的差异。与传统的空间二维成像相比，高光谱相机可以同时获取目标的空间和光谱信息，在一定的空间分辨率下，能够获取宽谱段范围内地物独有的连续特征光谱，对地物的精准识别和探测具有显著优势，目前已成为对地遥感重要的前沿技术手段，在农、林、水、土、矿等资源调查与环境监测等领域具有重要的应用价值。随着滤光片镀膜技术的飞速发展，极大地促进了滤光片分光型高光谱相机的研制，目前基于滤光片分光原理的高光谱相机以大幅宽、高空间分辨率、高光谱分辨率和轻小型的优势成为高光谱遥感载荷的重要组成部分，在微纳卫星高光谱星座组网中获得广泛应用。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘春雨研究员课题组在《红外与激光工程》期刊上发表了以“滤光片分光型高光谱相机发展现状及趋势”为主题的文章。刘春雨研究员主要从事光学系统设计、光电系统总体设计等方面的研究工作。高光谱成像原理示意图这项研究主要对滤光片分光型的高光谱相机进行了综述，介绍了国内外典型滤光片分光型星载高光谱成像载荷，以及地面在研的滤光片分光型高光谱成像系统，并分析了这些系统的技术方案、性能指标及应用前景，阐述了基于滤光片分光原理的高光谱相机的技术特点和优缺点，最后展望了滤光片分光型高光谱相机的发展趋势。滤光片轮高光谱相机是以滤光片轮为分光元件，通过转动滤光片轮获得不同波段的光谱图像，从而完成复色光到单色光的分光。滤光片轮高光谱相机的关键器件是滤光片轮，可以根据观测波段的不同替换相应谱段范围的滤光片轮，光路结构简单，谱段更换灵活。随着光谱成像技术的发展，探测波段数目越来越多，滤光片轮已无法满足宽谱段高分辨率的观测，因此越来越多地被用于多光谱探测中。可调谐滤光片高光谱相机以可调谐滤光片为分光元件，根据调谐方式的不同主要分为液晶可调谐滤光片（Liquid Crystal Tunable Filter，LCTF）高光谱相机、声光可调谐滤光片（Acousto-Optic Tunable Filter，AOTF）高光谱相机、MEMS可调谐FP腔滤光片（MEMS Tunable Fabry–Perot Cavity Filters）高光谱相机。楔形滤光片型高光谱相机也被称为渐变滤光片型高光谱相机，可以实现在光谱区和空间区的连续取样，它的设计理念是将一个楔形多层薄膜介质作为滤光片，并将其安装在紧靠着二维阵列探测器的位置，使探测器的若干像元与渐变滤光片的某一光谱带相互对应。根据渐变滤光片各波段与探测器像元之间的对应关系，渐变滤光片高光谱相机又可以分为线性渐变型和滤光片阵列型。线性渐变滤光片结构及分光示意图量子点又称为“纳米晶”，是一种无机材料，自身稳定性高，其半径小于大块的激子波尔半径。将不同种类的量子点集成一起，则可以实现不同波段的同时探测，量子点光谱仪（CQD）就是以此为原理研制的。传统概念上的光谱仪配置了高精度的光学和机械元件，体积笨重、造价昂贵、结构复杂，应用领域严重受限，量子点光谱仪的出现突破了上述局限，为微型光谱仪的推广提供了新思路。近红外量子点光谱仪原理图总的来看，滤光片分光型的高光谱相机正处于起步阶段，其光谱分辨率还无法与高精度的光栅色散分光方式相比拟，因此提高系统的光谱分辨率和能量利用率将成为镀膜型高光谱相机总的发展方向，尤其是随着镀膜技术以及量子点等新材料的发展，基于镀膜型的高光谱相机的光谱分辨率和能量利用率已得到了大幅提高，研发成本也有望进一步降低；此外，滤光片与探测器的结合也将进一步提高系统的光谱分辨率，甚至可以与高精度的光栅色散分光相媲美，因此，滤光片和探测器晶元的结合也是镀膜型高光谱相机的一大发展趋势。不难看出，滤光片型高光谱相机的发展将推动高光谱成像领域的颠覆性发展，并由此带动微纳卫星高光谱遥感技术的发展，为未来微纳高光谱卫星星座组网在轨业务运行，更好地服务于国民经济奠定技术基础。该项目获得国家自然科学基金（41504143）、中国科学院科研装备研制项目（YJKYYQ20190044）、安徽省自然科学基金（1908085 ME135）、中国科学院青年创新促进会（2016203）的支持。

FigSpec® FSIQ系列便携式高光谱相机是一款内推扫高光谱相机，波长范围400-1700nm，光谱分辨率(FWHM)可达2.5nm，空间分辨率高达1920*1920，光谱通道数量高达1200，通过5寸触摸屏显示和操作，分辨率1280*720一、产品特点1.工作模式:高精度成像测量模式、PC操控模式、线扫描模式2.用户调整:用户可以对曝光时间，合并方式，ROI区域进行灵活的设置和调整3.数据格式:数据格式兼容多种格式(包括envi)4.数据导出:可使用USB、Type-C5.工作时间:单次充电可进行100次测量二、技术参数型号FS-IQ-VISFS-IQ-VISNIRFS-IQ-SWIR分光方式透射光栅分光透射光栅分光透射光栅分光图像分辨率1920*19201920*19201280*1280动态范围12 bits12 bits12 bits成像速度5秒5秒5秒光谱通道数50012001024光谱范围400-700nm400-1000nm900-1700nm光谱分辨率2.5nm2.5nm6nm狭缝宽度25um25um25um透射效率≥60%≥60%≥60%杂散光水平≤0.5%≤0.5%≤0.5%像素大小5.86um*5.86um5.86um*5.86um5um*5um探测器类型CMOSCMOSInGaAs标配镜头焦距25mm25mm25 mm最小工作距离100mm100mm100mm视场角25°25°17°最小曝光时间21us21us1us**曝光时间10秒10秒10秒信噪比600/1600/1600/1数据接口USB3.0USB3.0USB3.0相机镜头接口CCC配件USB3.0传输线USB3.0传输线USB3.0传输线辅助成像功能辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控三、应用场景光谱分析，矿物甄别，材料分选，蔬果分析，地质勘探，农业遥感，工业检测，无人机载高光谱，成像分析，便携式高光谱成像分析，可见光高光谱成像分析，红外高光谱成像分析，热红外高光谱成像分析，黑色塑料分选，金属制造，色选，气体检测，火焰分析，农业植被类型识别，垃圾回收，水果质量分析，显微高光谱分析，农业高光谱，遥感高光谱，光谱成像分析，植被高光谱，航空高光谱，高光谱异常检测，荧光高光谱分析，显微高光谱成像，地物高光谱分析，室内高光谱分析，刑侦高光谱分析，土壤高光谱分析，环境监测

p 　　2016年3月31日，科技部在上海组织召开了863计划地球观测与导航技术领域“星载热红外高光谱成像仪工程样机研制”课题验收会。 br/ /p p 　　相对于可见光和短波红外，在热红外波段进行高光谱遥感研究具有独特优势。通过搭载机载或者卫星平台来获取地物的热辐射精细光谱信息，可以更有效地识别地物、分辨目标，在地质勘察领域发挥重大作用，同时热红外高光谱成像仪也可以广泛地用于地表温度探测、城市热流分析、环境灾害监测及矿蚀岩的识别等领域，我国的业务部门对热红外高光谱数据需求迫切。该课题在国内首次完成了星载红外高光谱成像载荷总体设计，提出并验证了“推扫成像+延伸波长热红外探测器+色散型分光组件+背景抑制模块+机上实时定标”的总体技术路线，关键技术取得突破，成功研制了我国首台具备自主知识产权的机载热红外高光谱成像仪。 /p p 　　上述成果已成功地完成了飞行验证。课题成果对进一步推动高光谱红外成像遥感在国土资源管理、矿产资源调查、污染气体控制、地表温度监测等领域的应用具有重要意义。 /p p br/ /p

p 　　在2016年度中国遥感领域10大事件评选中，“遥感技术首次辅助城市黑臭水体整治工作取得实效”名列榜首。而这与高光谱遥感技术有很密切的联系。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9ced0203-c3d3-4be5-9ce3-cfd7eeb9418b.jpg" title=" 下载.jpg" / /p p 　　那么，高光谱遥感技术到底是怎么回事儿?高光谱分辨率遥感是用很窄而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱遥感。 /p p 　　在电影《地雷战》中有一个情景：民兵埋地雷的时候，用树枝进行掩盖，让埋藏地雷的地方看起来和周围一样 还有的干脆把鞋脱了，轻轻地压一个鞋印，以迷惑敌人。但是在今天，这种伪装就一点用也没有了，高光谱遥感技术能将一个个地雷精确地找到。 /p p 　　 strong 1.光谱：物体独一的身份证 /strong /p p 　　遥感可以概括为借助光、热、无线电波等电磁能量来探测地物特性的科学。在20世纪60年代之前，人类对地球和宇宙的观测还主要以可见光为主。 /p p 　　人们日常生活中所见的光，是由多种颜色构成的复色光，通过棱镜等分光后显现的是单色光。这些单色光按不同波长(或频率)大小依次排列形成的图案，就是光谱。地球上不同的元素及其化合物，由于物质组成、结构等不同，都有不同的光谱特征。这些独特的光谱特性，类似于人类指纹的功能，是遥感科学中用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。 /p p 　　高光谱遥感实际上是一种简称，它的全称叫“高光谱分辨率遥感”。它不像多光谱遥感中根据颜色的差异来分辨目标，而是根据谱段光谱曲线的形态来分析目标是什么。光谱分析是人类借助光认知世界的重要方式。如果说肉眼光学成像能看到物质的形状、尺寸等信息，光谱分析则能获取物质的成分信息。 /p p 　　据中国科学院遥感与数字地球研究所张兵研究员介绍，高光谱遥感能在可见光到短波红外范围内连续光谱成像，不仅光谱探测范围超过了肉眼的感知，还能连续记录数百个光谱波段。因此，用肉眼甚至普通的光学遥感不能识别的地面物体，这项技术都能够更好地分辨出其内在的物理、化学特性，甚至是物质的分子和原子结构。 /p p 　　如果说彩色合成遥感图像主要是根据颜色和形态的差异来分辨地面物体，那么高光谱遥感则是根据光谱曲线的形态来识别地面物体。它利用成像光谱仪在连续的几十个甚至几百个光谱通道获取地物辐射信息，在取得地物空间图像同时，每个像元都能够得到一条包含地物诊断性光谱特征的连续光谱曲线。张兵举例说：“在数百公里高度运行的高光谱卫星，不仅能观测到地面覆盖的是不是植被，还能探知这些植被的具体种类和长势如何。” /p p 　　高光谱遥感的出现，是遥感领域的一场革命，使本来在宽波段遥感中不可探测的物质，在高光谱遥感中能被探测。 /p p 　　 strong 2.“火眼金睛”怎样炼成 /strong /p p 　　上文提到的埋藏的地雷是如何被高光谱遥感技术轻易发现的呢?因为土壤被挖开后再回填回去，土壤的结构、水分都改变了，高光谱遥感技术就是根据这种细微的土质变化，发现了地雷的藏身处。在阿富汗战争期间，美军利用高光谱遥感仪器，可以探测出塔利班武装晚上经常走的道路。高光谱遥感技术还可以发现隐蔽的哨所、坦克，伪装起来的军事设施。 /p p 　　当前，农业生产管理存在作物营养和病虫害等农情信息大面积监测不及时、监测水平以定性为主、监测精度无法实现定量的精准变量肥水药管理等难题。高光谱遥感技术可以对任何一种农作物的品种、类型、种植面积等情况进行调查，甚至可以对农作物的叶绿素、氮磷钾含量进行分析，为相关决策提供科学依据。中国科学院遥感与数字地球研究所黄文江带领的植被定量遥感研究团队，开展的即是这一工作。 /p p 　　高光谱遥感技术还可以为地质学家提供帮助。以前，地质学家野外考察时，背着包、拿着罗盘，需要花很大气力把采集到的矿物标本一一背回来进行研究。而自从有了高光谱仪器，他们只要到一个地方用高光谱仪器扫描一下，就可以获得岩石的一条光谱曲线，从野外回来后根据光谱曲线进行分析，可以知道这个地方矿物分布种类以及区域。 /p p 　　近年来，成像光谱技术也逐渐渗透进了各种非传统遥感行业，比如在医学、生物、刑侦、考古、文物保护等领域开展了广泛的探索性应用。2006年中科院成功研制了国内首套摆扫式地面成像光谱仪，并与故宫博物院等单位合作在古画、唐卡、壁画、墨书等文物的识别和鉴别方面取得了开创性成果。光谱分析技术与智能手机的融合诞生了面向普通民众的高光谱应用，借助于嵌入到智能手机里的光谱仪，人们能够随时随地用手机快速检测果蔬农药残留和食品品质安全等信息。 /p p 　　 strong 3.水质监测领域大有可为 /strong /p p 　　当前，全国城市黑臭水体的筛查、治理过程监督和整治效果评价，都迫切需要遥感大范围动态监测提供科技支撑，但黑臭水体遥感监测的有关研究几乎为空白。高光谱遥感技术可以对不同污染程度和不同污染来源的黑臭水体进行区分。 /p p 　　中国科学院遥感与数字地球研究所水环境遥感研究团队在北京等城市开展了十余次黑臭水体野外实验，积累了141个黑臭采样点的实测遥感反射率等数据。基于黑臭水体和一般水体的反射率细微的光谱差异，发展了决策分类树，可以区分一般水体、三种类型的轻度黑臭水体和七种类型的重度黑臭水体。并发展了基于纯度算法的多光谱遥感识别算法，可以识别一种类型的重度黑臭水体，识别精度约90%。基于这一方法，作为参研单位之一，进行了13个城市黑臭水体遥感筛查与实地验证。 /p p 　　利用高光谱数据对内陆水质开展水华和水生高等植物的识别，从而对水质分布情况进行监测，也是高光谱遥感的重要应用。由于水草和水华光谱与植被光谱具有一定的相似性，常用的多光谱遥感数据很难精确识别水华和水草，只有高光谱遥感数据才能够捕捉复杂多变的水华、水草和水体细致的光谱差异，从而对水华和水草进行精确识别。水环境遥感研究团队利用高光谱遥感技术等构建了水体叶绿素a浓度、总悬浮物浓度、水色FU值等9种水质参数、19个反演模型。其中，针对浑浊水体的悬浮物浓度精度提高了19.7% 研发了国内首个在国家级和省级环保部门业务化运行的内陆水环境遥感系统，为环保部卫星环境应用中心等部门开展水环境遥感应用提供了有力支撑。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/93282d25-10de-41c1-8a91-870ce8ba1772.jpg" title=" 下载 (1).jpg" / /p p 　　高光谱遥感技术起源于20世纪80年代，已形成了一个颇具特色的前沿领域。我国高光谱遥感的起步和发展基本与国际同步，在开创初期，中科院童庆禧院士和薛永祺院士为此做出了重大贡献。 /p p 　　1989年，中科院研制了我国第一台模块化航空成像光谱仪，并在20世纪90年代又陆续研发了推帚式成像光谱仪、新型模块化成像光谱仪、轻型高稳定度干涉成像光谱仪等。2002年“神舟三号”搭载了我国第一台航天成像光谱仪，此后我国发射的“嫦娥1号”探月卫星、环境与减灾小卫星(HJ-1)星座、风云气象卫星等也都搭载了航天成像光谱仪。 /p p 　　我国的高光谱遥感科技发展一直处于国际前列，中科院自主研发的高光谱图像处理与分析通用软件系统(HIPAS)被国际同行评为国际六大顶尖高光谱图像处理软件之一，并在高光谱遥感应用方面实现了向美、日、澳等发达国家的技术输出，成果在国际上产生了重大影响。 /p p 　　目前，高光谱遥感技术和应用在中国科学院逐渐形成了一个成熟的研究方向和学科领域，具有一支从技术发展到应用研究的专业科研队伍。其中，以遥感与数字地球研究所张兵、张立福研究员和童庆禧院士为突出贡献者的“高光谱遥感研究集体”获得了2016年度中国科学院杰出科技成就奖。 /p

领域介绍 　　高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称。它是在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域,它利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获得有关数据，它包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息。高光谱遥感的出现是遥感界的一场革命,它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。 　　人物简介 　　张兵，中科院对地观测与数字地球科学中心副主任，中科院研究生院教授，继承和发展了童庆禧院士和薛永祺院士开创的高光谱遥感技术和应用，是我国高光谱遥感科学与技术从诞生走向成熟、从科研走向实际应用的最主要的贡献人之一。 　　核心提示 　　人类“鸟瞰”地球的梦想催生了遥感这门科学的兴起，高光谱遥感是遥感科学最前沿的领域。 　　新中国建立后特别是最近的20多年，中国的高光谱遥感科技研究取得了长足的发展，在某些方面的应用技术实现了出口。但是，由于缺乏持续性的支持，我们在仪器研制方面还处于落后局面。 　　人类鸟瞰地球的梦想 　　遥感通俗讲就是遥远的感知，是通过电磁波和记录的相互作用，以波谷和空间两维成像的方式来勘测记录的技术。它的特点一是记录电磁波，二是空间成像，非成像方式也有。 　　人类早期运用遥感技术的手段很有限，在没有飞机之前，人们用热气球、鸽子作为遥感的平台，将照相机挂在热气球上或捆在鸽子腿上，对地球进行遥感成像。 　　伴随着飞机的问世，航空遥感以及航空侦查在第一次世界大战，尤其是第二次世界大战得到了飞速的发展，但那时候的图像都是黑白的，也就是我们说的全波段图像。 　　1957年10月，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，拉开了人类进入航天遥感的序幕，他们把相机放在卫星上，围着地球转，对地面进行拍摄。1972年，美国发射了陆地卫星，这是航天遥感的标志性事件。 　　遥感有很多种类型。按照遥感平台的不同，可以分为航空遥感、航天遥感 按照谱段可以分为可见光遥感、红外摇杆和微波微波遥感，按照遥感感测目标能源的方式分为主动遥感和被动遥感。 　　主动遥感是指遥感器主动发射一部分能量，到地面后反射回来，遥感器接收它反射回来的能量，通过这种方式进行分析研究的遥感 被动遥感是指遥感器只是被动接收。 　　光学遥感技术主要是侧重在光学这部分，可以分为全色遥感、彩色摄影、多光谱扫描成像，光谱遥感发展的最前沿就是高光谱遥感。 　　高光谱遥感实际上是一种简称，它的全称叫“高光谱分辨率遥感”，它不像多光谱遥感中根据颜色的差异来分辨目标，而是根据谱段光谱曲线的形态来分析目标是什么。这个谱段的形态对目标的识别能力很强，举例说，它不仅仅能够知道地面目标物体是不是植物，还能知道这些植物是水稻还是玉米。 　　应用技术出口发达国家 　　主持人：中国现在在高光谱遥感领域的研究和应用现状如何? 　　张兵：咱们国家的高光谱遥感分仪器和应用模型两个方面，说中国高光谱遥感的发展，必须提到两位院士，一位是童庆禧院士，还有一位薛永琪院士。童庆喜院士是遥感应用研究所的，我是他的学生。 　　童院士是我们国家高光谱遥感的开拓者，这个概念是从美国引入过来的，他跟薛院士共同协作推动了咱们国家高光谱遥感的发展。 　　童院士侧重于概念设计，跟上海研究所一起，引进了一些概念的设计，仪器制造是在薛院士这里。研究这块是童院士带领的团队。 　　从80年代初开始，我们陆续有一些高光谱遥感仪器在上海技术研究所研制出来了，后来去日本、马来西亚、澳大利亚做实验，我们带的都是我们自己的机器。2002年《科学时报》专门登过一篇采访我的稿子，我们去日本做实验，高技术出口。这是比较少有的，在空间领域我们的技术能跟国外相比。 　　我们国家在高光谱遥感研究领域起步比较早，赶上了国际，但这几年尤其在仪器研制方面我们是落后的，一个很重要的原因是我们缺乏持续性的支持。在发展得很好的国家，第一代研制出来后，国家会再投入第二代、第三代的研发，给与一种持续性的支持。 　　在仪器方面，西安光机所这几年也开始做高光谱仪，但是他们做的是干涉型的，上海激光所起步比较早，基础比较好一些。 　　在应用技术方面，我们给美国、澳大利亚、日本、马来西亚都提供过技术，应该说在应用技术方面我们是不落后的。 　　现在高光遥感主要是美国、欧洲、澳大利亚、中国，日本现在开始做起来了，主要是对地面成像地数据分析这一块。 　　对大气这一块，我们国家比较落后，因为他们更多的是侧重在全球温室气体，面对全球变化的一些大的计划，这一块做得比较好的有美国、欧洲和日本。 　　美国航空遥感技术最先进 　　主持人：从航空遥感的角度来说，欧美国家的水平如何? 　　张兵：美国是最先进的，欧洲发射了一个卫星Chris，也只有可见光谱段，跟我们差不多，但是他们空间分辨率高，可以达到17米。 　　我们国家(航空遥感的空间分辨率)是100米，美国是30米，但是美国这30米很厉害，关键是它的谱段很强。 　　航空的成像光谱议现在发展得非常快，美国在1988年就制定了航天Paris计划，但1992年因为技术原因终止了。 　　美国曾经先后发射过几个军用卫星，1987年发射了TRW，但发射失败。 　　2001年，美国又发射了Orbiting Carbon Observatory“轨道碳观测者”卫星，也是很先进的，它的像源是8到20米，但分辨率一高，幅宽马上就变窄了。这颗卫星有200个谱段，是0.4到2.5微米，也就是400到2500纳米。但是这颗卫星也发射失败了，掉到了印度洋里。 　　2000年，美国军方还发射了另一个航空遥感卫星，主要是做一些大型探测和实验研究。 　　目前最成功的航空遥感卫星，就是前面说的分辨率是30米的那颗美国卫星，它的幅宽是7.5公里，有220个谱段，10纳米的光谱分辨率。 　　高光谱遥感有广泛的民用空间 　　高光谱遥感技术的应用非常广泛，日本今年1月23号，发射了世界首颗温室气体观测卫星“呼吸”号，专门检测二氧化碳、甲烷、一氧化氮等温室气体。 　　在精细农业方面，我们和日本合作做的一个实验，也是高光谱技术应用的一个非常经典的例子：用高光谱数据来监测作物生长状况。其实，高光谱遥感技术不仅能够监测作物的生长状况，还可以对任何一种作物的种植面积等情况进行调查，给政府决策提供依据。 　　除了调查作物的品种、类型、种植面积等以外，还可以做到作物的叶绿素、氮磷钾含量的调查，但后者还正在研究之中，不是非常成熟。 　　在地矿调查中，高光谱遥感技术也可以给地址工作者提供帮助。以前地质学家做地矿调查非常辛苦，背一个书包，拿一个罗盘，别人调侃说搞地质的人，远看是个要饭的，近看是搞勘探的。他们出去到野外考察，一住可能就是好几天，然后花很大的气力把采集到得矿物标本背回来。因为要做矿物填图，要沿着这个地方走一圈，走一段一看地层变化了，就敲一块往包里一装，然后把位置记下来，回来后做化学成份分析，最后把它标到图上去，位置是在哪发现的，才能把图填出来。 　　有了光谱议，他们的工作减轻了很多，不用再花那么大的力气背矿石标本，只要到了那个地方用光谱议一照，就能获得岩石的一条光谱曲线，回来后根据光谱曲线一分析，就能知道那个地方有什么矿，是怎么分布的。 　　高光谱遥感技术还可以给森林火灾预警、地表膨胀、城市调等等各种工作提供帮助。 　　运用到军事上，能让目标无法隐藏 　　高光谱遥感的区分能力在军事上运用是很强大的，所以它很大的一个用处就是军事用途。比如，你看到一个绿色的网，拍一般的图片，看起来都是一样的，但高光谱一看，就它能发现隐蔽的哨所、坦克、伪装起来的军事设施。 　　美国人强调定点攻击，它想在晚上攻击一些重要的工业基础设施，比如炼油厂之类的，这时高光谱遥感技术就能派上大用场。通常情况下，居民楼的光线和工业区的灯光是不一样的，如果光谱议能够把光线的曲线探测到，就可以根据夜间光谱光线亮度的情况，知道这块区域是居民区，还是工业区。 　　还有伪装，高光谱遥感技术能让一切的伪装现出原形，这种功能是多光谱遥感也无法实现的。 　　我们小时看的电影《地雷战》有一个情景：民兵把地雷埋下去以后，拿树枝扫一下地面，让埋藏地雷的地方看起来和周围一样。还有的干脆把鞋脱了，轻轻的在藏地雷那地方压一个鞋印，以迷惑敌人。现在，这种伪装一点用也没有，高光谱遥感技术能把一个个地雷的位置找到。 　　它是怎么找到呢?因为土壤挖开之后再回填回去，土壤的结构变了，水分也变了，高光谱遥感就是根据这种细微的土质的变化，发现地雷的藏身地。 　　阿富汗战争期间，美军想知道塔利班武装晚上大概都经常走哪条路，于是就拿高光谱遥感仪器去探测，根据的就是上面的道理。

轨道图像是新的空间产业热门类别之一，但它的意义不只是满足（人类）眼睛。Pixxel公司已经筹集了2500万美元，准备发射一个卫星集群，提供地球的高光谱图像：更广泛的电磁波谱，可以显示出普通相机看不到的各种细节。从根本上说，从地球表面数英里处向下看的能力提供了各种机会。但是，就像在实验室里，你需要的不仅仅是一台基本的数码相机，轨道图像也是如此。你在实验室里可能会发现的一个额外工具是光谱仪，它用辐射轰击一个物体或物质，记录哪些频率被吸收或反射，以及吸收的程度。任何东西都有不同的光谱特征，这意味着即使是密切相关的材料，例如同一种矿物的两种类型，也可以相互区分。高光谱图像是一个类似于相机形式的过程，从太空中进行，可以让你在一张照片中找到整个区域的光谱特征。美国宇航局和其他机构将其用于行星观测目的，现在Pixxel正在他们所做的工作的基础上，发射一个卫星群，将按需提供高光谱覆盖。其他新生的太空产业一样，缩小的技术和频繁、廉价的发射相结合，使这项业务成为可能。Pixxel卫星群在今年晚些时候发射时，它的卫星数量并不完全是六颗，但将能够在地球的大部分地区提供五米分辨率的图像，大约每48小时一次。已经有一颗测试卫星在那里发回样本图像，第二代卫星将在下个月升空。生产型的卫星更大，里面有更多的设备，以提高拍摄图像的质量和数量。艾哈迈德说，该公司已经有几十个客户在排队等待他们最终提供的数据，这些公司往往从事农业、采矿业、石油和天然气行业，对大片土地的定期勘测对持续运营非常重要。五米的分辨率在这里发挥了作用，因为有一些在小范围内出现的特征，在大范围内会丢失或被平均化。高光谱图像还能显示更多信息，因为可见光会直接穿过甲烷等排放物，或者对两种非常不同的材料显示出类似的颜色。如果湖泊边缘有深色变色，那是藻类、表面下的架子，还是工业径流？当它只是"蓝色"和"深蓝色"时，很难说。但高光谱图像覆盖了更多的光谱，产生了丰富的图像，人类很难直观地理解。就像鸟类和蜜蜂可以看到紫外线，这改变了它们对世界的认知，我们很难想象如果我们能在1900nm波长中看到世界会是什么样子。

上海全面推进数字化转型，全力打造具有世界影响力的国际数字之都。长三角示范区“智慧大脑”已列入上海新基建示范工程方案，以数字化转型进一步赋能城市治理与区域发展。蓝绿空间，是长三角生态绿色一体化发展示范区的底色，通过数据能对生态空间进行更深尺度的监测。上海市测绘院地理信息管理与应用处处长毛炜青举例，运用波段多、范围广、分辨率高的高光谱影像数据，聚焦水、林、土、气、农等生态要素管理，能清晰了解森林覆盖率、河湖水面率等“大指标”，还能实现“精细化”，划分地物类别、监测水质水色、识别树种分类、分析农作物长势。“示范区的绿色生态，我们用数据一起守护。”今年3月上海市测绘院发起了长三角一体化示范区高光谱数据采集项目招标，预算总计195万元。6月10日，中国科学院上海技术物理研究所中标该项目，成交金额为191.5万元。以下为项目详细信息：项目编号：JY-Z220087（招标文件编号：JY-Z220087）项目名称：长三角一体化示范区高光谱数据采集项目供应商名称：中国科学院上海技术物理研究所中标（成交）金额：191.5000000（万元）服务范围：对长三角生态绿色一体化发展示范区（面积约1000km2）进行机载高光谱数据采集，同步/准同步在地面采集控制点数据、典型地物光谱数据、大气参数数据和水质数据。结合获取到的机载高光谱数据及地面采集数据，对高光谱数据进行处理，生成0-5级的数据产品、专题应用产品图件等成果。服务要求：在整个作业过程中，实行 二级检查一级验收制度 。由作业员首先进行自查自校，再由作业组进行检查，之后提交质检部门检查。然后编写技术总结和检查报告。投标人委托有测绘产品质量检验资质的第三方按标准要求对提交的成果成图资料进行质量检验，并出具检验报告。最后按要求将所有成果资料提交招标人。获得所有成果资料后，招标人组织专家召开项目验收会，完成最终验收。仪器信息网将于2022年7月19-22日举办“第十一届光谱网络会议(简称iCS2022)”，该会议邀请了上海技术物理研究所王建宇院士讲解题为“高光谱技术发展与空间应用展望”，请大家持续关注仪器信息网网络讲堂。

3月28日，国家航天局发布了高光谱综合观测卫星首批影像成果，包括全球臭氧柱浓度监测图、全球二氧化氮柱浓度监测图、亮温监测图、海冰监测图、高光谱数据立方体图等数据图像，展现了高光谱综合观测卫星在温室气体探测、内陆水体水质定量遥感监测、地物精细分类、矿产资源调查等方面的重要应用成果。在国家航天局对地观测与数据中心的组织下，首批影像图由生态环境部卫星环境应用中心联合自然资源部国土卫星遥感应用中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心等单位联合制作。综合考虑图像质量、地物类型、成像模式等因素，选择了能够体现高光谱综合观测卫星特有功能和性能的影像成果共14幅。包括可见短波红外高光谱相机影像产品7幅、大气痕量气体差分吸收光谱仪影像产品4幅和宽幅热红外成像仪影像产品3幅。高光谱综合观测卫星是高分辨率对地观测系统重大专项天基系统的重要组成部分，标志着高分专项工程空间段建设任务已全面完成。该卫星2022年12月9日成功发射后，随即转入为期6个月的在轨测试阶段。2023年1月21日，卫星平台系统和载荷完成功能测试，各载荷预处理图像质量良好，在轨状态稳定，正式转入星地一体化测试阶段。截止目前，卫星地面系统共接收数据320Tb，生产1级产品数据12256景，后续将按照计划向用户推送1级产品数据，同步开展应用系统产品测试。为大力推广高分数据的广泛深层次应用，该卫星的数据也将在国家遥感数据与应用服务平台上共享，持续为各层次用户提供包括高光谱综合观测卫星数据在内的国家民用遥感数据和产品应用服务，推动中国遥感数据共建共享共用。高分数据已累积分发4000余万景，在28个行业、31个省域、2800余家单位得到广泛应用。在全国已经设立了31个省级数据与应用中心和3个区域特色中心，并向市县级应用拓展。高分数据在自然资源、生态环境、农业农村、应急减灾、气象等行业取得了一大批应用成果，为国家治理体系和治理能力现代化提供了强大的空间信息支持，成为高质量发展不可或缺的新型基础设施和技术手段。我们将按照国家推动大数据建设的总体部署，持续推进遥感数据的共享交换和应用服务工作，促进数字经济发展和生态文明建设，服务国家治理体系和治理能力现代化，增进民生福祉，创造美好生活，为实现“航天强国”做出我们应有的贡献！

地球上的不同元素及其化合物都有自己独特的光谱特征，光谱被看作是辨别物质的“指纹”，而高光谱则是协助人类看清这些“指纹”的“有色眼镜”。中国科学院院士、中科院空天信息创新研究院研究员童庆禧在高光谱技术创新应用联合实验室揭牌仪式上说道：“我国高光谱技术目前处于以下阶段：技术先进，或并跑，或领跑；正处爬坡关键期，但距顶峰已近。”高光谱技术创新应用联合实验室是由浪潮云信息技术有限公司与中科谱光科技(天津)有限公司共同建立，定位为高光谱技术研发中心、创新应用中心、高端智库三重角色，致力于推动高光谱技术在工业互联网、数字农业、“双碳”业务等领域的落地，如在工业互联网领域，提供煤炭热值检测和工业设备润滑油检测服务；在智慧农业方面，提供农作物氮磷钾等含量检测、病虫害识别、作物长势监测等服务；同时，聚焦“双碳”业务领域，提供碳计量设备及双碳双控等服务。以下为童庆禧院士列举的高光谱技术典型应用场景：1.文物保护领域专家可以通过高光谱扫描成像、色彩融合等处理技术，进行文物印鉴提取、真假识别、墨迹提取、颜料识别等工作，为记录历史、保留历史提供有效技术支撑。2.数字农业领域基于庞大的地物光谱数据库对收集到的高光谱数据（如生物量、叶面积指数、叶绿素等关键生理参数），研究者们可以进行波段运算、分析、处理、保存，实现对农作物的精细分类、估产及长势监测、病虫病监测、活性监测等实时、高效、精准监测和管理。3.环境监测领域高光谱技术还可用于材料鉴别、目标探测识别、矿物识别及水质、土壤污染等环境监测领域。

5月14日~15日，北京安洲科技有限公司联合中国科学院遥感与数字地球研究所、美国SEI公司、美国SOC公司和美国Esri公司合作举办了2018年度高光谱遥感技术应用研讨会。中国科学院遥感与数字地球研究所、北京师范大学、南京大学、北京农林科技大学，美国SEI公司及Esri公司等多位知名专家给大家做了精彩的学术报告，探讨了高光谱技术的多元应用方向和热点，给大家提供了很多高光谱遥感在不同研究领域的新思路和新方法。此次会议，美国SEI公司全球市场总监Maurice博士给大家带来了三款最新产品：多功能地物光谱仪SR-8800、 超高分辨率高光谱地物光谱仪SR-6500和专门为NASA定制的超稳定辐射标准传递光谱仪SR-4500A，引起参会老师的浓厚兴趣，并得到大家的高度认可。同时，我们公司还给大家展示了利用无人机进行多源遥感数据获取与实践的多个案例，利用机载高/多光谱成像仪、机载热红外成成像仪、机载激光雷达、倾斜摄影等多种传感器获取多源遥感数据。最后，我们的技术总监给参会的客户提供了内置推扫型高光谱成像仪SOC710的技术培训和免费软件升级服务。这次会议得到了业内相关老师、同学和科研工作者的热情支持，提前预设的200多个位置座无虚席，后面来的小伙伴们由于场地原因只能站着听完报告，在此向热心科研，热爱学习的小伙伴们致意。此次会议多位专家给大家带来了干货满满的精彩报告，同时也给国内同行提供一个业界同行交流与学习的平台，小伙伴们纷纷点赞！并期待下次会议的到来！

特色高光谱技术具备对植被、水体、土壤等地物进行精准定量分析的能力，已经在军民融合、自然资源监测、环保监测、海洋监测、农作物面积统计以及估产、保险定价与理赔、应急管理、城市规划、重大工程监测等领域得到了示范应用，受到了部队、政府、行业等诸多用户的好评，树立起了业内高光谱卫星数据应用的新标杆。例如，在贵州省玉米种植面积统计、新疆棉花种植面积统计、雄安新区农作物分类等应用中，精确度达到95%以上。 高光谱成像技术应用领域及发展前景中国高光谱技术应用于遥感卫星行业，主要包括农业高光谱、动物高光谱成像、矿物高光谱检测等，帮助人们更好地分析、理解这个世界。高光谱技术具有波段多、光谱范围窄、波段连续、信息量大等特点，是多光谱技术的升级。随着测谱学理论的发展和成像光谱学的建立以及成像光谱技术的应用，使得人们有能力获得这些信息，并利用这些信息，使得人们对景物或目标的分析和识别变得更加精准。应当说，成像光谱学理论及其相关技术使得人们可以从中获取更多的信息，使宇宙空间和微观世界的探索更为有效、准确，同样也使人们对自然界的认知水平和能力有了较大的提高。高光谱成像技术，在民用和军事上都已经成为发达国家科技争夺的制高点之一，其不仅可用于宇宙物质探测鉴别，而且可利用航空遥感或卫星遥感技术，对地质、矿产蕴藏、森林、水利、海洋、农业等资源进行有效而准确的物质分析判断 在气象方面可进行自然灾害预测、预报、环境污染检测 在生物医学领域可进行细胞、染色体分类、分析、识别和医疗诊断 在军事、公安等国家安全部门中用于军事目标侦察、制导、警戒系统、防御系统及其反伪装侦察。遥感卫星主要包括光学遥感卫星及雷达遥感卫星，其中光学遥感卫星分辨率高：光学遥感卫星空间分辨率高，但易受环境影响，而雷达遥感卫星可全天候工作，但分辨率相对较低。全球遥感卫星占在轨卫星比例迅速上升，遥感卫星因具有用途广泛、技术准入门槛低、卫星制造成本低、发射成本低、无轨位限制等特点，受到创新型商业航天企业青睐。遥感卫星可在气象、灾害监测、资源和测绘等应用方面创造较高的社会经济效益，其受益者为国家和全体公众，因此数据本身具有社会性和公益性、大部分遥感数据无法在短期内实现商业化发展，但未来行业的商业化发展是未来的必然趋势。根据美国Union of Concerned Scientists数据，截至2021年4月，美国拥有的遥感卫星存量排名第一，数量为442颗 其次为中国，遥感卫星存量215颗，美国和中国遥感卫星存量相比其他国家处于绝对优势地位。但美国遥感卫星存量在中国的两倍以上，中美遥感卫星存量差距依旧明显。不过从中国遥感卫星年发射情况来看，我国遥感卫星发射量呈现上升趋势。2009年我国遥感卫星发射数量仅为3颗，而到了2020年发射数量为33颗，我国遥感卫星发射规模大幅提升。遥感卫星市场规模的快速增长得益于航空航天技术的进步和国家鼓励政策的推进。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中曾提出打造国产高分辨率商业遥感卫星运营服务平台，推进商业卫星发展和卫星商业化应用。2020年据初步测算，中国遥感卫星市场规模达到了102亿元，相比2016年增长了61.90%。