hyspex无人机载成像光谱仪的4大创新成果分析

hyspex无人机载成像光谱仪通过分析光谱成像数据，就可以从分析出图中物体的类型。这种技术对于环境监测，军事探查，农业监测，资源勘探都有很大的作用。该仪器采用了透射型体相全息衍射光栅，其在可见光到近红外波段具有低杂散光、低吸收率特点，由于核心部分密封在玻璃或其它透明材质中，因此寿命长、容易清洁、抗刮檫，非常适合各种苛刻的野外的应用环境。具有光谱分辨率较高的优点，同时由于数据量巨大，难以进行存储、检索和分析。为解决这一问题，必须对数据进行压缩处理，而且不能沿用常规少量波段遥感图像的二维结构表达方法。图像立方体就是适应成像光谱数据的表达，而发展起来的一种新型的数据格式，各光谱段图像的叠合，立方体正面的图像是一幅自己选择的三个波段图像合成，它是表示空间信息的二维图像，在其下面则是单波段图像叠合；位于立方体边缘的信息，表达了各单波段图像边缘各像元的地物辐射亮度的编码值或反射率，这种图像表示形式亦称为影像立方体。
 

　　hyspex无人机载成像光谱仪在高光谱测量的基础上，具有图谱合一的优势，可以到叶片一个点去探测作物不同胁迫症状的特征，又可获取受胁迫作物面状的光谱信息，点面结合综合地反映作物遭受胁迫的程度。所以，已经成为国内外研究的热点，利用该技术定量化地提取作物所遭受的各种胁迫特征，根据高分辨率的图像对叶片及叶片的局部区域进行分析，从而在更加微观的尺度上进行机理探测研究。
 

　　hyspex无人机载成像光谱仪的创新成果包括以下几个方面：
 

　　(1)针对无人机载成像光谱仪的技术指标，选择培育了自然靶标区域，研制了辐射均一的多级辐射特性靶标和具有严格光谱特征的光谱靶标，hyspex无人机载成像光谱仪为建立无人机航空遥感载荷验证场提供了技术保障。
 

　　(2)系统论证和建立了特征吸收法外场光谱定标数学模型，提出了优化二维代价函数光谱参数反演方法，使反演效率提高了近100倍;研究了外场光谱定标的精度定量评价方法，针对中心波长偏移量和带宽变化量对光谱定标精度的综合影响效应，给出两者结合的理论表达。
 

　　(3)针对场地辐射定标，研究了场地辐射定标理论模型和方法，分析了各个影响因素的相关性，对不确定度要素进行了合成，对不同的误差来源分别进行了敏感性分析，给出了辐射定标综合不确定度优于相互独立条件下总不确定度的物理解释和试验证明。
 

　　(4)通过多年的多载荷定标飞行，在我国实现了遥感载荷的精细定标并验证了上述定标理论、方法的有效性。hyspex无人机载成像光谱仪对带宽为6nm左右的可见光与外场光谱定标精度优于0.5nm:外场辐射定标总不确定度优于6%。