高光谱传感器的研究与发展

自20世纪80年代以来，高光谱遥感技术的出现和发展使人们通过遥感技术观测和认识事物的能力实现了又次飞跃，续写和完善了光学遥感从全色经多光谱到高光谱的全部图像信息链，孕育形成了一门成像光谱学的新兴学科门类。

高光谱遥感图像提供了更为丰富的地球表面信息，因此受到国内外学者的关注，并取得了快速发展。1983 年，世界第一台成像光谱仪AIS-1在美国研制成功，并在矿物填图、植被生化特征等研究领域取得了成功，初显了高光谱遥感技术的魅力。此后，许多国家先后研制了多种类型的航空成像光谱仪，如美国的AVIRIS、DAIS,加拿大的FLI、CASI,德国的ROSIS,澳大利亚的HyMap等。

经过航空试验和成功运行应用之后，20世纪90年代末期终于迎来了高光谱遥感的航天发展，以美国为代表的世界科技发达国家已取得了一系列成果。到目前，已发射的具有代表性的星载成像光谱仪如表1-1所示。

我国高光谱遥感技术从20世纪80年代以来，经过几代研究人员的不懈努力，从探索研究到开展应用，始终和国际保持同步发展。20世纪80年代初、中期，在科技交为项目和，283计物的支持下，我国开展了高光滋成像技术的独立发展计划。波段细分红外光谱描仪(FIMS)、航空热红外多光谱扫描仪(ATIMS)、究提供了新的技术手段。

   表1-1  主要的星载成像光谱仪

此后，我国又自行研制了更为先进的推帚式成像光谱仪( PHI )和实用型模块化成像光谱仪( OMIS )等，其在国内外得到多次应用，成为世界航空成像光谱仪大家庭中的一员。新的成像光谱系统不仅继续在地质和固体地球领域的研究中发挥作用，而且在生物地球化学效应研究、农作物和植被的精细分类、城市地物甚至建筑材料的分类和识别方面都有很好的效果。

在航空高光谱技术取得成功的基础上，2002年3月我国载人航天计划中发射的第3艘试验飞船神舟三号中，搭载了一台我国自行研制的中分辨率成像光谱仪。这是继美国EOS计划MODIS之后，几乎与欧洲环境卫星( ENVISAT)上的MERIS同时进入地球轨道的同类仪器，它在可见光到热红外波长范围(0.4~12.5 μum) 具有34个波段。2007年10月24日，我国发射的嫦娥一号探月卫星 上，成像光谱仪也作为一种主要载荷进入月球轨道，这是我国第一台基于傅里叶变换的航天干涉成像光谱仪，具有光谱分辨率高的特点。2008年我国发射的环境与减灾小卫星(HJ-1 )星座中，搭载了一台工作在可见光至近红外光谱区(0.45~0.95 um)、具有128个波段、光谱分辨率优于5 nm的高光谱成像仪。它主要用于对广大陆地及海洋的环境和灾害进行不间断的业务性观测。我国风云三号气象卫星也将中分辨率光谱成像仪作为基本观测仪器，纳入大气、海洋、陆地观测体系，为全面观测和监测地球提供服务。高光谱遥感系统在我国的普遍应用，标志着我国的高光谱遥感技术已逐步走向成熟。