凝视型高光谱仪

仪器信息网讯 2011年3月7日至14日，中国科学院上海技术物理研究所的UIRS-1型超高光谱分辨率红外光谱仪、星载成像光谱仪、CCD探测器、高精度成像稳定控制系统亮相国家“十一五”重大科技成就展。UIRS-1型超高光谱分辨率红外光谱仪　　超高光谱分辨率红外光谱仪是基于大光程差(±27cm)干涉技术的傅里叶变换光谱仪，具有光谱分辨率、稳定度高、谱段宽和效率高(无狭缝)等特点，能用于温室气体及痕量污染气体的定量检测和大气成分分布垂直探测，将对我国环境探测及资源调查等领域产生重大影响。星载成像光谱仪　　该仪器利用离轴三反成像光学、凸面光栅光谱仪和大规模焦平面探测器等技术，中科院上海技术物理研究所研制了宽幅高光谱卫星成像仪原型样机。CCD探测器　　国际上规模最大的CCD探测器，是相机成像的核心部件之一。通过它可以将携带着目标信息的光信号转换成便于检测和传输的电信号。高精度成像稳定控制系统　　该系统主动探测卫星平台的微小振颤，并把振颤换算成相机光轴的偏转量，通过主动控制补偿卫星平台振颤造成的光轴偏转，保证相机在轨成像的稳定性。　　关于中国科学院上海技术物理研究所：　　中国科学院上海技术物理研究所始建于1958年10月，以固体物理和固体电子学研究为主要学科，由复旦大学物理系谢希德教授亲自创办和主持工作。1961年1月单独建制，隶属中国科学院；1964年1月，研究方向调整为红外物理与光电应用技术研究；1968年3月，划归国防科工委第15研究所，称1510所；1970年6月，又回归中科院，并恢复原称。现以红外物理与光电技术应用基础、开发为主要研究方向，重点发展先进的空间遥感、小卫星、红外凝视成像、红外焦平面、光学薄膜、微型致冷、及光电信息处理与网络等技术，设有相应的研究室及国家重点实验室10个。

2023年1月9日13时许，陕西首个自研城市定制卫星——“厦门科技壹号”XIGUANG-003卫星（以下简称“科技壹号”卫星）在甘肃酒泉卫星发射中心搭载“谷神星一号”遥五运载火箭成功进入预定轨道。该卫星通过星载一体化技术首次实现50kg级整星搭载高光谱成像仪，标志着陕西民用航天事业发展迈入新阶段，秦创原建设取得又一重大成果！记者了解到，这颗卫星是西咸新区空港新城入区企业——西安中科西光航天科技有限公司（以下简称“中科西光航天”）研发的首颗城市定制高光谱卫星，搭载高光谱相机、全色相机两种有效载荷，具有快速机动、高速数据传输能力及视频、凝视、连续条带、多条带拼接等多种模式，满足“高光谱分辨率+中高空间分辨率”、多源遥感数据融合等多方面用户需求。该卫星将重点应用于厦门海洋经济、自然资源、气象、应急管理及智慧城市等多领域，可持续提供高精度遥感影像和遥感应用服务，充分满足多类型商业遥感及数据应用需求。“科技壹号”卫星是中科西光航天的首颗城市定制卫星，也是布局商业航天全产业链、完善中科西光航天108星遥感星座建设过程中的重要里程碑。中科西光航天108星遥感星座是由中科西光航天自主设计研发、独立运营的商业遥感微小卫星星座系统，星座由108颗卫星组成，部署于太阳同步轨道和低倾角轨道，涵盖了高光谱卫星、高分光学卫星、红外卫星、超高精密光学转台和激光通讯等载荷设备，是目前国内最大的高光谱遥感星座系统，为全球用户提供高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的卫星遥感大数据服务和卫星应用系统解决方案，可广泛应用于碳中和、国防安全、侦察测绘、自然资源、环保监测、海洋监测、农业林业、应急管理、城市规划、气象水文、减灾救灾、工程监测、金融保险及互联网增值服务等领域，具有广阔的市场应用前景和商业价值。2022年7月，作为秦创原临空产业聚集区和开放合作示范区的空港新城与中科西光航天签约，总投资15亿元建设企业总部、卫星制造和卫星测控中心以及3条生产线，致力打造国内首个基于高光谱技术的卫星大数据应用中心以及国际领先、国内一流的卫星总装基地、商业航天创新基地与科技人才培养基地。预计到2025年，项目将形成30颗卫星的在轨规模、年产10颗卫星的生产能力。到2030年，建成由108颗卫星组成的国内最大高光谱星座系统，年营收约30亿元。

IQ手持式高光谱成像仪是Specim于2017年研制生产的最新轻便型高光谱成像仪，集高光谱数据采集、数据处理和处理结果可视化于一体，一经问世即引起全球的关注，并荣获德国设计协会“红点设计奖”——国际公认的全球工业设计顶级奖项、连续两年获得“inVISION全球顶级创意奖”（inVISION Top Innovations 2018 award）。Specim最新公布IQ Studio软件升级，为您手中的IQ带来新的功能、新的体验！ ? 经由WiFi或USB连接，您可以通过计算机（安装IQ Studio）遥控IQ高光谱成像? IQ Sdudio可以自动识别软件版本并自动升级软件和IQ固件 最新应用案例：Specim公司与德国波恩大学等机构合作，利用Specim IQ高光谱成像仪，对作物病害与表型进行了研究分析，并发表论文“Specim IQ: Evaluation of a New, Miniaturized Handheld Hyperspectral Camera and Its Application for Plant Phenotyping and Disease Detection”(Sensor, 2018) 荷兰瓦赫宁根大学研究团队利用IQ高光谱成像仪对食品香料检测进行了研究，研究成果发表在2019年《Food Science and Technology》（Hyperspectral imaging as a novel system for the authentication of spices: A nutmeg case study）。 易科泰生态技术公司为您提供高光谱成像全面解决方案：实验室高光谱成像技术方案野外高光谱成像技术方案无人机高光谱遥感方案

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。

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

2月19日，科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类，列入关键技术攻关类的有：静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下： “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》精神，科技部会同有关部门，组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案，在此基础上启动该专项2016年度项目部署，并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容，以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下：1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术（关键技术攻关类）研究内容：面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求，开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究，包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究；完成全尺寸地面原理样机的研制，对关键技术进行地面试验验证，为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑，服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标：实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像，实现单帧幅宽不小于100km×100km，成像质量MTF×SNR优于5（太阳高度角20° 、地面反射率0.05）。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求，开展静止轨道高光谱成像技术研究，突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术，形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统，为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标：研制空间分辨率不低于25m（紫外至近红外波段）、50m（短波红外至中波红外波段）、100m（长波红外波段），波段范围0.3μ m～12.5μ m，光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程，单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限：5年拟支持项目数：3项1.3 大气辐射超光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求，开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究，进行指标体系和总体方案设计；开展高效率干涉成像技术研究，实现高性能干涉仪的设计和装调，突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术；开展低温光学和系统制冷技术研究；开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究；研制大气辐射超光谱探测仪工程样机；突破数据预处理和气体反演技术，开发数据处理软件系统。考核指标：谱段：3.2μ m～15.4μ m；光谱分辨率不低于1.25px-1（天底）、0.375px-1（临边）；空间分辨率（@705km）不低于0.5km×5km（天底）、2.3km×23km（临边）；幅宽不低于5.3km×8.5km（天底）、37km×23km（临边）；辐射测量精度：0.3K；光谱定标精度：0.2px-1；信噪比不低于30：1。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术（关键技术攻关类）研究内容：面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求，开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计；完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关，确保实现图像的高辐射质量和高几何质量；完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关，开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证；构建动中成像集成验证系统，模拟在轨动中成像过程，进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标：相机角分辨率：优于0.5μ rad；姿态机动速度：绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s；最大角速度不低于6° /s；最大角加速度：不低于1.5° /s2；动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s（三轴，3σ ）；系统在轨传函：≥ 0.1（Nyquist频率）；图像目标定位精度：常规推扫优于5m，动中成像优于30m（星下点，无控制点）。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术（关键技术攻关类）研究内容：面向应急遥感等迫切任务需求，开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究；开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究；研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制；研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究；形成标准化的分布式姿态测量与控制模块，网络化通信与数据共享模块，高精度遥感模块三大核心能力。考核指标：完成6～8颗分布式可重构卫星试验样机，实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证，完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统；姿态测量与控制模块，总重量小于1kg，实现三轴姿态测量精度优于10″ ，角速度测量精度优于0.001° /s，角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg，功耗小于1W，其包括星间通信数率大于30Kbps，距离大于20km，星地数据通信包括测控与数传，其中测控数据率上下行均大于30Kpbs，数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg，对地分辨率优于4m，幅宽大于8km；系统具有自主成像的能力，无控制点图像定位精度优于100m，通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限：5年拟支持项目数：3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术（关键技术攻关类）研究内容：面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求，开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究；构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元，能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究，并通过地面演示验证；研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术，如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术，及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制；开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究；完善微纳型遥感卫星的建造规范，为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标：完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元，完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元，实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性；对信息流标准化单元，基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2，载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限：5年拟支持项目数：2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术（重大共性关键技术与应用示范类）研究内容：研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范；研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术；研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术，研究全球典型要素的增量更新技术；研究毫米级全球历元地球参考框架（ETRF）构建关键技术；形成典型要素协同生产技术体系，开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标：标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字地表模型（DSM）、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素，满足10m～20m地表覆盖分类要求；信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理，典型要素提取自动化程度达到80%以上，精度达到像元和亚像元级；全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：5万；境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：1万；水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m～20m、要素信息提取准确率不低于85%；建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3～5个典型区域的要素信息产品。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术（重大共性关键技术类）研究内容：研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系，研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术，研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术，研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术，研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术；研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术；形成地球资源环境动态监测技术体系，开展相关领域的应用示范。考核指标：监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征，满足资源环境动态监测要求；高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%；实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理；对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年，形变时间序列监测精度优于4mm；具备资源与环境要素的年度监测能力，全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m；全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%；动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时；天地联合监测区域尺度200km～1000km，获取空间环境信息要素不少于4类，数据处理周期不超过2小时。选择3～5个领域开展应用示范。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明 ：鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术（基础前沿类）研究内容：针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求，开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关，研制原理样机；同时，探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法，研制原理验证样机。考核指标：探索导航定位新机理与新方法，并研制两类高性能原子自旋陀螺样机：（1）高精度原子自旋陀螺原理样机，实现漂移优于0.0001° /h；（2）金刚石色心原子陀螺原理验证样机，实现漂移优于10° /h。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术（基础前沿类）研究内容：面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求，研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术，构建陆海（含海底）一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统，包括高程基准（大地水准面）；研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法；完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验；研究海洋（水面、水下）融合导航技术和重力匹配导航技术，研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标：海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m；1×1海洋重力异常图精度优于± 3～5mGal；大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m；实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术（基础前沿与关键技术攻关类）研究内容：面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求，研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构；联合通信与卫星导航技术，建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系；以云计算、云存储技术为基础，突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术；开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究；突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术；开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究；联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络，研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台，开展应用示范。考核指标：能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据，处理能力不少于2000个站；实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理，满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务，以及毫米级至亚米级的定位服务；大众用户室外定位精度优于0.5m，授时精度优于1ns；形成相关技术标准规范建议，平台服务用户能力不少于1千万，每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术（关键技术攻关类）研究内容：围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题，面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求，研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术，通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等，构建大范围高精度室内混合定位示范系统，开发新型的核心芯片，研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术：无线定位信号载波频率及导航电文播发协议，室内特征获取与计算；地面基站及无线广播发射机关键技术；接收机核心芯片（射频前端及接收机基带信号SoC芯片）关键技术；接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法；室内定位接收机开发，室内GIS研制，室内位置服务应用系统构建。考核指标：室内定位精度优于1m；室内图像匹配精度达到亚像素；建立室内定位示范系统，定位区域可以覆盖大型城市，复杂建筑群广场面积达到50万平米以上，超大型机场日客流量超过20万；完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制；形成室内无线定位技术国家标准建议，核心理论方法论文不少于3篇，自主核心专利不少于10项。实施年限：5年拟支持项目数：3项有关说明：鼓励产学研结合，鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理（基础前沿类）研究内容：围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题，探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法，攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术，研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型，构建城市基础设施管理示范应用系统，促进我国地理信息系统创新发展。考核指标：理论上原始创新，核心理论方法的标志性论文不少于50篇，自主核心专利不少于20项；新型空间数据处理与分析算法不少于100种，实时动态可视化三角面片超过100万量级，GB级空间数据可视化速度优于秒级；研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统，示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用（关键技术攻关类）研究内容：面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求，研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术；研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术；研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术；研究北斗机载设备检测与适航评估技术；研制构建功能性验证系统，针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作；为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标：建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台，搭建广域航空安全监控网功能验证系统，形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求，告警位置信息不低于1次/min；北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求；监视航空器数量大于1000架，监视数据更新时间小于10s，三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns（95%置信度）；3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km，水平定位精度优于50m，矢量速度精度优于1m/s，数据更新率不低于1次/s。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系（关键技术攻关与应用示范类）研究内容：研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制，研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系；研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术；突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术，研建区域应急响应空间信息服务规范标准，构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统，以重点区域和典型突发事件为案例，开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标：形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范，支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力，协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段，实现分米级移动信息采集；完成应急服务演示系统研制，系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力；应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域，构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限：3年拟支持项目数：2项有关说明：鼓励产学研结合

2022年6月25日是第32个“全国土地日”，在今年“节约集约用地 严守耕地红线”的主题下，自然资源部国土卫星遥感应用中心（以下简称“国土卫星中心”）在京召开“光谱感知耕地 天眼守护良田” 中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果发布会，介绍国产高光谱卫星土壤质量监测关键技术研发及应用情况，并正式发布2021年中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果。据介绍，本次发布的中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果，是国土卫星中心面向国家粮食安全重大战略需求，充分利用5米光学业务卫星等自然资源高光谱遥感卫星数据和技术优势，以翻耕期耕地表层土壤为观测目标，联合黑龙江、吉林、辽宁以及内蒙古等自然资源省级卫星应用技术中心和专业机构，经过3年的技术研发，结合大量外业实测工作而形成的。该成果实现了土壤有机质、砂粒、粉粒、粘粒四种土壤关键参量信息的量化反演，编制形成了高光谱反演图、地块统计分级图、县域分级占比统计图和县域统计分级图四种专题图件，可以满足像元、地块以及区域尺度上的不同应用需求，具有区域性、时效性、准确性等多方面优势，进一步丰富了我国现有黑土地本底数据，在黑土地保护相关工作中具有广阔的应用前景。会上，中国科学院空天信息创新研究院童庆禧院士表示，我国高光谱卫星综合观测能力达到国际领先水平，高光谱技术推广应用正当其时，中国黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果是一项非常具有创新性、引领性的工作。童庆禧说，下一步要进一步将高光谱卫星遥感应用标准化、规范化，拓展高光谱卫星遥感在黄淮海平原潮土、南方水稻土、西北黄土区的应用，持续开展东北黑土区的动态监测，同时充分利用我国卫星遥感技术优势，开展东北黑土区与国外其他黑土区遥感监测对比，推动高光谱卫星遥感应用国际化。自然资源部科技发展司司长姚华军在会上称，此次发布的黑土地土壤关键参量高光谱反演技术成果非常及时，是自然资源部高光谱卫星应用技术试验迈向业务应用的坚实一步，也是在“土地日”向公众宣传卫星遥感技术、提高土地保护意识的科普活动。《中华人民共和国黑土地保护法》于2022年6月24日第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十五次会议通过，将于2022年8月1日起施行。以下为黑土地保护法全文：　　第一条　为了保护黑土地资源，稳步恢复提升黑土地基础地力，促进资源可持续利用，维护生态平衡，保障国家粮食安全，制定本法。　　第二条　从事黑土地保护、利用和相关治理、修复等活动，适用本法。本法没有规定的，适用土地管理等有关法律的规定。　　本法所称黑土地，是指黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区（以下简称四省区）的相关区域范围内具有黑色或者暗黑色腐殖质表土层，性状好、肥力高的耕地。　　第三条　国家实行科学、有效的黑土地保护政策，保障黑土地保护财政投入，综合采取工程、农艺、农机、生物等措施，保护黑土地的优良生产能力，确保黑土地总量不减少、功能不退化、质量有提升、产能可持续。　　第四条　黑土地保护应当坚持统筹规划、因地制宜、用养结合、近期目标与远期目标结合、突出重点、综合施策的原则，建立健全政府主导、农业生产经营者实施、社会参与的保护机制。　　国务院农业农村主管部门会同自然资源、水行政等有关部门，综合考虑黑土地开垦历史和利用现状，以及黑土层厚度、土壤性状、土壤类型等，按照最有利于全面保护、综合治理和系统修复的原则，科学合理确定黑土地保护范围并适时调整，有计划、分步骤、分类别地推进黑土地保护工作。历史上属黑土地的，除确无法修复的外，原则上都应列入黑土地保护范围进行修恢复。　　第五条　黑土地应当用于粮食和油料作物、糖料作物、蔬菜等农产品生产。　　黑土层深厚、土壤性状良好的黑土地应当按照规定的标准划入永久基本农田，重点用于粮食生产，实行严格保护，确保数量和质量长期稳定。　　第六条　国务院和四省区人民政府加强对黑土地保护工作的领导、组织、协调、监督管理，统筹制定黑土地保护政策。四省区人民政府对本行政区域内的黑土地数量、质量、生态环境负责。　　县级以上地方人民政府应当建立农业农村、自然资源、水行政、发展改革、财政、生态环境等有关部门组成的黑土地保护协调机制，加强协调指导，明确工作责任，推动黑土地保护工作落实。　　乡镇人民政府应当协助组织实施黑土地保护工作，向农业生产经营者推广适宜其所经营耕地的保护、治理、修复和利用措施，督促农业生产经营者履行黑土地保护义务。　　第七条　各级人民政府应当加强黑土地保护宣传教育，提高全社会的黑土地保护意识。　　对在黑土地保护工作中做出突出贡献的单位和个人，按照国家有关规定给予表彰和奖励。　　第八条　国务院标准化主管部门和农业农村、自然资源、水行政等主管部门按照职责分工，制定和完善黑土地质量和其他保护标准。　　第九条　国家建立健全黑土地调查和监测制度。　　县级以上人民政府自然资源主管部门会同有关部门开展土地调查时，同步开展黑土地类型、分布、数量、质量、保护和利用状况等情况的调查，建立黑土地档案。　　国务院农业农村、水行政等主管部门会同四省区人民政府建立健全黑土地质量监测网络，加强对黑土地土壤性状、黑土层厚度、水蚀、风蚀等情况的常态化监测，建立黑土地质量动态变化数据库，并做好信息共享工作。　　第十条　县级以上人民政府应当将黑土地保护工作纳入国民经济和社会发展规划。　　国土空间规划应当充分考虑保护黑土地及其周边生态环境，合理布局各类用途土地，以利于黑土地水蚀、风蚀等的预防和治理。　　县级以上人民政府农业农村主管部门会同有关部门以调查和监测为基础、体现整体集中连片治理，编制黑土地保护规划，明确保护范围、目标任务、技术模式、保障措施等，遏制黑土地退化趋势，提升黑土地质量，改善黑土地生态环境。县级黑土地保护规划应当与国土空间规划相衔接，落实到黑土地具体地块，并向社会公布。　　第十一条　国家采取措施加强黑土地保护的科技支撑能力建设，将黑土地保护、治理、修复和利用的科技创新作为重点支持领域；鼓励高等学校、科研机构和农业技术推广机构等协同开展科技攻关。县级以上人民政府应当鼓励和支持水土保持、防风固沙、土壤改良、地力培肥、生态保护等科学研究和科研成果推广应用。　　有关耕地质量监测保护和农业技术推广机构应当对农业生产经营者保护黑土地进行技术培训、提供指导服务。　　国家鼓励企业、高等学校、职业学校、科研机构、科学技术社会团体、农民专业合作社、农业社会化服务组织、农业科技人员等开展黑土地保护相关技术服务。　　国家支持开展黑土地保护国际合作与交流。　　第十二条　县级以上人民政府应当采取以下措施加强黑土地农田基础设施建设：　　（一）加强农田水利工程建设，完善水田、旱地灌排体系；　　（二）加强田块整治，修复沟毁耕地，合理划分适宜耕作田块；　　（三）加强坡耕地、侵蚀沟水土保持工程建设；　　（四）合理规划修建机耕路、生产路；　　（五）建设农田防护林网；　　（六）其他黑土地保护措施。　　第十三条　县级以上人民政府应当推广科学的耕作制度，采取以下措施提高黑土地质量：　　（一）因地制宜实行轮作等用地养地相结合的种植制度，按照国家有关规定推广适度休耕；　　（二）因地制宜推广免（少）耕、深松等保护性耕作技术，推广适宜的农业机械；　　（三）因地制宜推广秸秆覆盖、粉碎深（翻）埋、过腹转化等还田方式；　　（四）组织实施测土配方施肥，科学减少化肥施用量，鼓励增施有机肥料，推广土壤生物改良等技术；　　（五）推广生物技术或者生物制剂防治病虫害等绿色防控技术，科学减少化学农药、除草剂使用量，合理使用农用薄膜等农业生产资料；　　（六）其他黑土地质量提升措施。　　第十四条　国家鼓励采取综合性措施，预防和治理水土流失，防止黑土地土壤侵蚀、土地沙化和盐渍化，改善和修复农田生态环境。　　县级以上人民政府应当开展侵蚀沟治理，实施沟头沟坡沟底加固防护，因地制宜组织在侵蚀沟的沟坡和沟岸、黑土地周边河流两岸、湖泊和水库周边等区域营造植物保护带或者采取其他措施，防止侵蚀沟变宽变深变长。　　县级以上人民政府应当按照因害设防、合理管护、科学布局的原则，制定农田防护林建设计划，组织沿农田道路、沟渠等种植农田防护林，防止违背自然规律造林绿化。农田防护林只能进行抚育、更新性质的采伐，确保防护林功能不减退。　　县级以上人民政府应当组织开展防沙治沙，加强黑土地周边的沙漠和沙化土地治理，防止黑土地沙化。　　第十五条　县级以上人民政府应当加强黑土地生态保护和黑土地周边林地、草原、湿地的保护修复，推动荒山荒坡治理，提升自然生态系统涵养水源、保持水土、防风固沙、维护生物多样性等生态功能，维持有利于黑土地保护的自然生态环境。　　第十六条　县级人民政府应当依据黑土地调查和监测数据，并结合土壤类型和质量等级、气候特点、环境状况等实际情况，对本行政区域内的黑土地进行科学分区，制定并组织实施黑土地质量提升计划，因地制宜合理采取保护、治理、修复和利用的精细化措施。　　第十七条　国有农场应当对其经营管理范围内的黑土地加强保护，充分发挥示范作用，并依法接受监督检查。　　农村集体经济组织、村民委员会和村民小组应当依法发包农村土地，监督承包方依照承包合同约定的用途合理利用和保护黑土地，制止承包方损害黑土地等行为。　　农村集体经济组织、农业企业、农民专业合作社、农户等应当十分珍惜和合理利用黑土地，加强农田基础设施建设，因地制宜应用保护性耕作等技术，积极采取提升黑土地质量和改善农田生态环境的养护措施，依法保护黑土地。　　第十八条　农业投入品生产者、经营者和使用者应当依法对农药、肥料、农用薄膜等农业投入品的包装物、废弃物进行回收以及资源化利用或者无害化处理，不得随意丢弃，防止黑土地污染。　　县级人民政府应当采取措施，支持农药、肥料、农用薄膜等农业投入品包装物、废弃物的回收以及资源化利用或者无害化处理。　　第十九条　从事畜禽养殖的单位和个人，应当科学开展畜禽粪污无害化处理和资源化利用，以畜禽粪污就地就近还田利用为重点，促进黑土地绿色种养循环农业发展。　　县级以上人民政府应当支持开展畜禽粪污无害化处理和资源化利用。　　第二十条　任何组织和个人不得破坏黑土地资源和生态环境。禁止盗挖、滥挖和非法买卖黑土。国务院自然资源主管部门会同农业农村、水行政、公安、交通运输、市场监督管理等部门应当建立健全保护黑土地资源监督管理制度，提高对盗挖、滥挖、非法买卖黑土和其他破坏黑土地资源、生态环境行为的综合治理能力。　　第二十一条　建设项目不得占用黑土地；确需占用的，应当依法严格审批，并补充数量和质量相当的耕地。　　建设项目占用黑土地的，应当按照规定的标准对耕作层的土壤进行剥离。剥离的黑土应当就近用于新开垦耕地和劣质耕地改良、被污染耕地的治理、高标准农田建设、土地复垦等。建设项目主体应当制定剥离黑土的再利用方案，报自然资源主管部门备案。具体办法由四省区人民政府分别制定。　　第二十二条　国家建立健全黑土地保护财政投入保障制度。县级以上人民政府应当将黑土地保护资金纳入本级预算。　　国家加大对黑土地保护措施奖补资金的倾斜力度，建立长期稳定的奖励补助机制。　　县级以上地方人民政府应当将黑土地保护作为土地使用权出让收入用于农业农村投入的重点领域，并加大投入力度。　　国家组织开展高标准农田、农田水利、水土保持、防沙治沙、农田防护林、土地复垦等建设活动，在项目资金安排上积极支持黑土地保护需要。县级人民政府可以按照国家有关规定统筹使用涉农资金用于黑土地保护，提高财政资金使用效益。　　第二十三条　国家实行用养结合、保护效果导向的激励政策，对采取黑土地保护和治理修复措施的农业生产经营者按照国家有关规定给予奖励补助。　　第二十四条　国家鼓励粮食主销区通过资金支持、与四省区建立稳定粮食购销关系等经济合作方式参与黑土地保护，建立健全黑土地跨区域投入保护机制。　　第二十五条　国家按照政策支持、社会参与、市场化运作的原则，鼓励社会资本投入黑土地保护活动，并保护投资者的合法权益。　　国家鼓励保险机构开展黑土地保护相关保险业务。　　国家支持农民专业合作社、企业等以多种方式与农户建立利益联结机制和社会化服务机制，发展适度规模经营，推动农产品品质提升、品牌打造和标准化生产，提高黑土地产出效益。　　第二十六条　国务院对四省区人民政府黑土地保护责任落实情况进行考核，将黑土地保护情况纳入耕地保护责任目标。　　第二十七条　县级以上人民政府自然资源、农业农村、水行政等有关部门按照职责，依法对黑土地保护和质量建设情况联合开展监督检查。　　第二十八条　县级以上人民政府应当向本级人民代表大会或者其常务委员会报告黑土地保护情况，依法接受监督。　　第二十九条　违反本法规定，国务院农业农村、自然资源等有关部门、县级以上地方人民政府及其有关部门有下列行为之一的，对直接负责的主管人员和其他直接责任人员给予警告、记过或者记大过处分；情节较重的，给予降级或者撤职处分；情节严重的，给予开除处分：　　（一）截留、挪用或者未按照规定使用黑土地保护资金；　　（二）对破坏黑土地的行为，发现或者接到举报未及时查处；　　（三）其他不依法履行黑土地保护职责导致黑土地资源和生态环境遭受破坏的行为。　　第三十条　非法占用或者损毁黑土地农田基础设施的，由县级以上地方人民政府农业农村、水行政等部门责令停止违法行为，限期恢复原状，处恢复费用一倍以上三倍以下罚款。　　第三十一条　违法将黑土地用于非农建设的，依照土地管理等有关法律法规的规定从重处罚。　　违反法律法规规定，造成黑土地面积减少、质量下降、功能退化或者生态环境损害的，应当依法治理修复、赔偿损失。　　农业生产经营者未尽到黑土地保护义务，经批评教育仍不改正的，可以不予发放耕地保护相关补贴。　　第三十二条　违反本法第二十条规定，盗挖、滥挖黑土的，依照土地管理等有关法律法规的规定从重处罚。　　非法出售黑土的，由县级以上地方人民政府市场监督管理、农业农村、自然资源等部门按照职责分工没收非法出售的黑土和违法所得，并处每立方米五百元以上五千元以下罚款；明知是非法出售的黑土而购买的，没收非法购买的黑土，并处货值金额一倍以上三倍以下罚款。　　第三十三条　违反本法第二十一条规定，建设项目占用黑土地未对耕作层的土壤实施剥离的，由县级以上地方人民政府自然资源主管部门处每平方米一百元以上二百元以下罚款；未按照规定的标准对耕作层的土壤实施剥离的，处每平方米五十元以上一百元以下罚款。　　第三十四条　拒绝、阻碍对黑土地保护情况依法进行监督检查的，由县级以上地方人民政府有关部门责令改正；拒不改正的，处二千元以上二万元以下罚款。　　第三十五条　造成黑土地污染、水土流失的，分别依照污染防治、水土保持等有关法律法规的规定从重处罚。　　第三十六条　违反本法规定，构成犯罪的，依法追究刑事责任。　　第三十七条　林地、草原、湿地、河湖等范围内黑土的保护，适用《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国湿地保护法》、《中华人民共和国水法》等有关法律；有关法律对盗挖、滥挖、非法买卖黑土未作规定的，参照本法第三十二条的规定处罚。　　第三十八条　本法自2022年8月1日起施行。

PIKA IR-L 高光谱成像仪Pika IR-L 是一款覆盖近红外光谱范围（925-1700 nm）的线性扫描高光谱成像仪。该红外成像仪高速、轻便、性价比高。可与Resonon的台式、野外和机载系统联合使用、可借助软件开发工具包独立使用、也可集成到机器视觉系统中使用。特点光谱范围：925-1700 nm每行320个空间像素每行236个光谱通道高速（521 fps max.）技术指标[1] 925-1700 nm范围的光谱通道数。Pika IR-L提供的光谱通道总数为240，波段延伸超过光谱范围的两个边缘。[2] 该值在最小binning时获得。SNR可以通过光谱和空间binning来增加。样品数据和高光谱分析软件可在downloads.resonon.com免费下载。C++软件开发工具包可以直接控制高光谱成像仪。PIKA IR-L+ 高光谱成像仪Pika IR-L+是一款覆盖近红外光谱范围（925-1700 nm）的线性扫描高光谱成像仪。该仪器精度高，重量轻。可与Resonon的台式、野外和机载系统联合使用、可借助软件开发工具包独立使用、也可集成到机器视觉系统中使用。特点光谱范围：925-1700 nm每行640个空间像素每行470个光谱通道3.8 nm光谱分辨率（FWHM）技术指标[1] 925-1700 nm范围的光谱通道数。Pika IR-L+提供的光谱通道总数为480，波段延伸超过光谱范围的两个边缘。[2] 该值在最小binning时获得。SNR可以通过光谱和空间binning来增加。样品数据和高光谱分析软件可在downloads.resonon.com免费下载。C++软件开发工具包可以直接控制高光谱成像仪。

最新的研究报告显示，2023年，全球高光谱成像系统（HSI）市场估计为168亿美元，预计2028年有望达到343亿美元，预测期间复合年增长率为15.4%。报告分析，该市场的增长主要归因于农业种植、国防和商业应用中对遥感需求的日益增长。随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，HSI在全球各种研究项目中的使用越来越多。与其他光谱成像仪相比，HIS具有更高的特异性，更快的图像采集速度，以及无创成像等。鉴于以上优势，该技术被应用于各种应用领域，并得到当局的资金支持。报告预计，如果这一趋势在未来几年继续下去，并假设HSI有助于在各种研究项目和应用中取得有效的成果，更多的研究项目将积极采用HSI系统。 同时，HSI不断增长的应用也将吸引市场参与者对该市场进行投资，更多的创新产品也会推出市场。在过去的二十年里，HSI技术在食品和农业领域取得了许多成功的应用。最近，微型成像光谱仪、一体化小型高光谱相机和快照高光谱成像仪已经上市，这使得开发可用于受限空间和现场的紧凑和便携式模拟系统和设备成为可能，例如，植物生长室的高架成像、使用无人机或地面平台进行作物健康/疾病感测等。同时，通过机器学习将AI的能力集成到高光谱成像系统中，也正成为开发新型智能传感设备和仪器的新方向。为了更深入的了解高光谱技术及应用的最新进展，第十二届光谱网络会议（iCS2023）期间特别开设“高光谱技术及应用新进展”主题报告，邀请多位业内专家进行分享。在仪器系统方面：中国科学院上海技术物理研究所刘银年研究员将介绍国际上星载高光谱成像载荷的发展状况，分析总结发展星载宽谱宽幅、高精度、高灵敏高光谱成像的主要关键技术和难点，同时介绍大视场、小F数、宽谱段、远心成像、低光谱畸变高光谱成像技术的突破情况；中国科学院上海技术物理研究所王跃明研究员将介绍高光谱遥感基本原理、航空高光谱遥感技术特点，并总结国内外航空高光谱遥感发展现状，分析存在的问题，凝练航空高光谱遥感技术未来发展趋势。立即报名》》》中国科学院上海技术物理研究所 刘银年研究员《星载高光谱成像技术难点、突破及应用》刘银年，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，推动了行业的跨越式发展，研究成果发表于《IEEE GRSM》和《Science Advances》等国际顶级期刊。中国科学院上海技术物理研究所 王跃明研究员《航空高光谱遥感技术进展》王跃明，男，研究员、博士生导师、高光谱遥感专家，长期从事红外与光谱信息获取方法研究及相关仪器研制，作为技术负责人主持研制成功我国第一台航天高分辨率短波红外高光谱成像仪(天宫一号任务)；主持研制成功我国新一代机载高分辨率全谱段高光谱遥感系统(高分重大专项项目)。获中国载人航天工程突出贡献者奖章 (2011年，天宫一号/神舟八号交会对接任务),上海市技术发明一等奖1次(2011年，排名第7)，上海市科技进步二等奖1次（2012年，排名第1），累计申请发明专利74项（其中已授权33项），发表学术论文约130篇(其中SCI论文58篇，EI论文39篇)，主编学术专著1部，参与编纂学术专著3部，多次在国际学术会议做口头报告或特邀报告。在应用方面，本次会议3位专家将从生鲜食品新鲜度、农产品品质安全检测、稀土矿山修复效果评价等不同的角度分享高光谱技术的最新应用进展。其中，华南理工大学成军虎教授将介绍生鲜食品新鲜度近红外光学成像感知与体系构建；江苏大学郭志明教授将分享高光谱成像及在农产品品质安全检测中的应用；国家地质实验测试中心刘斯文副研究员将给大家呈现无人机搭载高光谱仪在稀土矿山修复效果评价中的应用。立即报名》》》 华南理工大学 成军虎教授《生鲜食品新鲜度近红外光学成像感知与体系构建》成军虎，河南临颍人，工学博士（食品科学），博士后（机械电子工程），教授，博士生导师，连续四年入选科睿唯安农业科学领域“全球高被引科学家”（2019-2022），全球前2%顶尖科学家，全球前10万顶尖科学家，广东省企业科技特派员，广东省农村科技特派员，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛全国金奖指导教师。2016年毕业于华南理工大学，获博士学位；2015-2016年在比利时鲁汶大学开展博士联合培养；2016年10月任职于华南理工大学食品科学与工程学院。发表SCI学术论文100余篇，其中第一作者/通讯作者SCI论文50余篇，ESI（Web of Science）高被引论文（1%）11篇，H指数为44，申请发明专利36件，授权15件，专利转化1件，PCT专利2件。目前主持国家及省部级科研项目10多项。先后荣获广东省科技进步一等奖，教育部科技进步二等奖，全国发明展览奖金奖，中国食品科学技术学会科技创新奖等。中国食品科学技术学会食品装备与智能制造分会理事，Frontiers in Nutrition副主编（IF6.590）、Molecules编委（IF4.927）、Grain & Oil Science and Technology编委、《河南工业大学学报-自然科学版》编委。江苏大学 郭志明教授《高光谱成像及在农产品品质安全检测中的应用》郭志明，博士，现为江苏大学食品与生物工程学院教授、博士生导师，专注农产品品质安全的分子光谱快速无损检测与物联网监测技术研究。入选国家重大人才计划“神农青年英才”（农业农村部首批）和江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师等，兼任中国农业机械学会农副产品加工机械分会副秘书长、中国苹果产业协会理事、中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会理事、江苏省食品科学与技术学会副秘书长等，也是“科创中国”国家农机装备产业科技服务团高级专家。近年主持了国家重点研发计划（课题和任务）、国家自然科学基金（面上和青年）、江苏省重点研发计划、江苏省产学研合作项目、江苏省农业科技自主创新等国家/省部级项目10余项。申请专利60余件，已授权发明专利46件，登记软著8件；发表SCI检索论文60余篇，其中ESI高被引论文6篇。研究成果获2020年教育部自然科学二等奖（2/6）、2016年江苏省科学技术一等奖（6/10）、2020年中国轻工业联合会技术发明三等奖（1/6）和2021年中国商业联合会科技进步特等奖（4/14）等。国家地质实验测试中心 刘斯文副研究员《无人机搭载高光谱仪在稀土矿山修复效果评价中的应用》刘斯文，国家地质实验测试中心健康地质研究室副主任，副研究员，硕士研究生导师。主要从事生态地球化学研究工作。长期致力于赣州离子型稀土矿山生态修复和矿集区健康效应评价工作，近年来探索利用无人机搭载高光谱传感器，对稀土矿山修复效果及生态健康进行评估的方法研究。近5年承担参加国家重点研发项目2项，地质调查项目5项，发表论文20余篇，获得国家发明专利4项，支撑了自然资源部赣州定点帮扶工作，相关研究成果被《财新周刊》、《中国自然资源报》、《中国矿业报》、人民日报融媒体等报道。由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办由仪器第十二届光谱网络会议（iCS2023）将于6月13-16日举办。iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨，为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。立即报名 》》》 https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ics2023/

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。/pp　　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。/pp　　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。/ppbr//p

12月9日2时31分，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁型运载火箭成功发射高光谱综合观测卫星（高分五号01A卫星）。该星是高分专项天基系统的重要组成部分，是实现高分专项高光谱观测能力的重要标志，将进一步提升我国高光谱卫星遥感数据的自给率。　　高光谱综合观测卫星运行于高度705公里的太阳同步回归轨道，采用 SAST1000 平台，主要配备可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪、宽幅热红外成像仪等有效载荷，可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，为我国积极应对全球气候变化提供数据支撑。　　此次发射任务是长征系列运载火箭的第453次发射。发射任务的圆满成功，标志着高分专项工程空间段建设任务已全面完成。

◆ ◆ ◆ ◆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3 ENVI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

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像系统在各种研究项目中的使用越来越多，并被应用于各种领域。最新的研究报告显示，2023年全球高光谱成像系统市场估计为168亿美元，预计2028年有望达到343亿美元，预测期间复合年增长率为15.4%，市场极具活力！为了更好的展现高光谱技术和应用的创新成果，以及未来的发展趋势，仪器信息网特别策划《高光谱技术创新成果集》网络专题，集中展示高光谱领域的最新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。兰维杰 副教授南京农业大学食品科技学院在仪器信息网主办的“高光谱技术在农业领域的最新应用进展” 网络研讨会议中（相关精彩视频回放点击：https://www.instrument.com.cn/news/20230811/679327.shtml ），南京农业大学兰维杰副教授进行了《高光谱成像技术在苹果内部品质异构性的评价潜力研究》的报告分享。会后，我们再次邀请兰老师分享高光谱技术当前的研究进展及其团队研究成果。一、为什么要依靠高光谱技术来研究食品异构性高光谱成像技术是一种在不同波长范围内获取物体光谱信息的技术，其技术优势在于能够捕捉物体的细微光谱差异，并且集成了成像和光谱学，从而实现对物体内部构成和特性的定量或定性分析。目前，高光谱技术在食品质量检测领域应用广泛，如检测食源性污染物、鉴别真伪、果蔬成熟度及病害程度判断。其中，由于果蔬的内部物理性质（如大小、形状、颜色、位置和温度）和生物性质（如品种、季节、成熟度水平和地理来源）各不相同，造成组织具有较高异构性，影响了光学传播特性和与入射光的相互作用行为，从而降低了质量检测的精度。常规色谱、质谱化学分析方法探究单个水果组织水平上的内部异质性方面既昂贵又耗时，这些内部异质性已经被广泛证实，同时也显著影响了其加工后产品的质量安全与稳定性。目前，凭借空间和光谱信息的结合，高光谱成像技术拥有探究其内部品质异构性的潜力，这不仅为对食物内部异质性的科学研究提供了快速有效表征方法，同时也更为获得稳健、精准的食品品质指标预测模型提供关键指导。二、高光谱技术研究苹果异构性的部分进展本团队以苹果为研究对象，通过常规化学分析测定，证明了单个苹果内部在总糖、单糖、酸度、总酚含量等方面均存在显著空间异构性分布。目前，我们提供了一种基于近红外高光谱的简单高效方法来实现苹果内部化学指标异构分布的快速表型（图1）。首先，我们通过近红外高光谱成像系统获取了布瑞本（Braeburn）、嘎啦（Gala）、史密斯（Granny Smith）和高果树负载量（约200个/棵）与低果树负载量（约150个/棵）下的金冠（Golden Delicious）苹果的片状组织，获取了超1000个不同部位的待测样本；其次，对所有苹果切片的高光谱信息，采用主成分分析筛选出变异性较大的特征待测区域（共141个），基于每个部位的平均光谱进行PLS模型与机器学期预测模型构建，结果发现PLS模型能够较好实现特征测试样本的总糖（Total sugar）和干物质（DMC）的预测，模型R2与RPD值高于0.81和2.2；最后，通过该模型对全像素下的目标进行预测，成功实现了不同品种及不同位置的苹果内部的总糖及干物质分布的变异性可视化（图2、图3）。综述，该研究成果的优势在于依靠相对小样本测试数据，即可实现高通量的苹果内部品质指标可视化，这为田间及实验室内三维空间的品质表型提供简单可行方案参考。但是，本研究中高光谱技术也展现了评价单糖、总酚等内部品质指标空间分布的局限性。图1 基于近红外高光谱技术表征苹果内部品质异构性的方法图2基于近红外高光谱技术表征苹果内部干物质含量的可视化空间分布图图3 基于近红外高光谱技术表征苹果内部总糖含量的可视化空间分布图三、高光谱技术对水果硬度异构性与泛化预测模型的开发目前，本团队研究了不同“富士”苹果硬度空间异构性，发现其干物质和硬度也存在着较大变异性，并希望通过减少苹果果皮光学信号干扰，建立更加可靠的果肉硬度泛化检测模型。现有结果表明，在构建苹果果实硬度校正模型时，考虑到样品内部异构性（ 10%）可有效提高模型精度和降低样本数量。由此，我们不仅减轻了样品测定的工作量并且保证了模型构建中样本的差异性。希望在后续的苹果硬度模型建立及矫正的过程中开展进一步验证性研究，为点状近红外对苹果硬度检测的泛化模型精度提升提供参考。四、高光谱成像技术探究食品异构性的几点展望目前，限制高光谱成像技术在评价果实内部品质异构性方面的应用依旧存在着以下三个方面：首先，高光谱数据量庞大，急需更有效的数据处理方法、人工智能和机器学习技术从数据中提取有用信息；其次，高精度、小型化的高光谱一起可以提高数据采集的质量和效率，实现食品加工产品在发酵、调配、包埋等过程中内部结构与化学变化的精准控制；最后，明确光在生物物体中传播路径模拟或与生物物体相互作用的机理也是提高模型精度必要的研究方向。这些方法的发展为高光谱成像技术在评价食品异构性的可能性提供了可行性。

孚光精仪日前在上海发布革命性的四维成像光谱仪和4D高光谱成像仪。 据悉，这种4D成像光谱仪是革命性的新型成像光谱仪，它突破传统的推扫扫描方式，以高速成像方式获取图像和光谱数据，一套系统可同时获得空间，光谱和时间分辨（瞬态）的高光谱信息，具有特殊的捕捉快速事件的能力，从而使得成像光谱仪体积更小，更为方便携带和野外现场使用。这种4D成像光谱仪每秒可获得10000个高光谱图像立方体数据，可监测到包括火箭发射，爆炸等快速过程，在生命科学和医学领域，它可以监测到血氧变换等信息。 4D成像光谱仪产品特色可获取动态物体的空间，光谱和时间分辨信息配备光纤，可灵活安装镜头与图像传感器多样的前置光学镜头，可选择显微物镜，普通镜头和望远镜头实时显示和处理高光谱数据，不需要全部光谱定标和辐射定标 详情浏览： http://www.f-opt.cn/gaoguangpu1.html4D高光谱成像仪产品参数参数普通型高速型光谱范围400-1100nm 400-1000nm 光谱分辨率2.4nm 2.2nm 光谱波带数300270空间分辨率44x40像素21x 19像素最大高光谱立方体采集频率30Hz 10000Hz 4D高光谱成像仪产品应用：实时自动目标探测火箭或导弹尾羽分析爆炸分析燃烧诊断http://www.f-opt.cn/gaoguangpu1.html 运营中心2--上海, 负责华东、华中、华南地区业务 Tel: +86-21-51300728Email: info@felles.cnWeb: http://www.f-opt.cn/gaoguangpu1.html

1月23日，国家航天局在京举办高光谱综合观测卫星投入使用仪式。高光谱综合观测卫星高光谱综合观测卫星是国家高分辨率对地观测系统重大专项重要组成部分。2023年11月该卫星完成在轨测试总结评审，卫星状态良好，各分系统功能正常，性能达到研制建设总要求规定的各项指标，具备投入使用条件。该卫星具有高光谱、大范围、定量化探测等特点，可实现污染气体、内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别等要素的综合探测，能够为我国生态环境、自然资源、气象等行业应用提供高质量、高可靠的高光谱数据，特别是可为加强生态环境保护、持续推进污染防治攻坚战提供重要的数据支撑。目前，卫星地面系统共接收数据245.2TB，生产1级产品数据85638景，生产应用专题产品19类。高光谱综合观测卫星高光谱数据立方体（天津市）卫星在轨运行期间，用户单位在自然资源、生态环境、气象等领域开展了典型示范应用。卫星投入使用仪式发布了卫星在轨交付应用产品，包括全球臭氧柱浓度监测图、全球二氧化氮柱浓度监测图、土壤水分监测图、海冰监测图、土壤重金属污染程度分级监测图、水质监测图等高光谱数据图像，展现了卫星在水污染防治、生态环境监管、矿产资源调查、地质环境监测、污染气体动态监测、海冰监测等方面的综合观测能力和重要应用成果。此外，国家遥感数据与应用服务平台上也将共享该卫星数据，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。高光谱综合观测卫星叶面积指数产品图高光谱综合观测卫星土壤水分产品图国家航天局负责高光谱综合观测卫星工程组织实施，对地观测与数据中心负责卫星工程大总体工作。生态环境部、自然资源部、中国气象局等部门负责应用系统建设和示范应用。中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院负责卫星和运载火箭研制生产。中国资源卫星应用中心、中国科学院空天信息创新研究院等单位负责地面系统的建设和运行。

继2016年6月发布上成像速度快的高光谱相机FX 10（400-1000nm）之后，芬兰SPECIM公司于2016年11月再次隆重推出新一代扩充波段的fx系列高光谱相机FX 17（ 900-1700nm）。FX 17具有和FX 10相同的高速成像、灵活波段选择功能，同时采用InGaAs探测器，主要采集近红外波段（900-1700 nm）高光谱数据。SPECIM新型的FX系列高光谱相机主要面向高速工业实时质量检测、过程监控等机器视觉领域，在提供更加详细的化学、物理和生物信息的同时，更能节省成本和时间，为客户带来无与伦比的体验。 FX系列高光谱相机 小巧精致，信噪比高相对于其他近红外高光谱相机，FX 17具有小的尺寸(150x85x75 mm)，且重量仅为1.7kg。小巧的配置，灵活的安装方式，使其更加方便客户的集成使用。结合大光圈（F/1.7）和高透光率的光栅的使用，FX 17具有强大的光利用能力，在高速的成像速度，短的曝光时间的同时，可以提供信噪比高达1000：1的高质量的高光谱数据。 灵活波段选择，高速成像FX 17可以采集全部900-1700nm光谱范围内的230个波段，也可以根据应用不同，只选择其中的几十个或几个波段进行采集，同时达到670-15000hz的成像速度。感兴趣波段的灵活选择，使FX 17在适用于多种多样的应用的同时，可以达到更高的数据采集速度。 相同标定，相机便捷更替FX系列的每一个相同型号相机都可以相互替换，并且可以得到相互兼容，结果一致的高光谱数据。这个功能可以方便相机的安装和替换，有利于客户的大量集成和使用。FX系列高光谱相机具有两种数据接口：CameraLink interface 和GigE interface。SPECIM同时也提供SDK软件包，方便客户开发和集成，得到更加优越的数据。 现如今，工业应用和科学研究在考虑成本的同时，更要求高速、稳定和可信赖的高精仪器，并希望这样的仪器可以安装简易、维护方便，芬兰SPECIM FX系列高光谱相机正是满足这些需求的佳答案。 相关产品：SPECIM 高光谱航空遥感成像系统: http://www.instrument.com.cn/netshow/c160539.htmSPECIM高光谱矿石成像工作站-sisurock: http://www.instrument.com.cn/netshow/c160538.htmSPECIM 艺术品高光谱成像系统-artscanner: http://www.instrument.com.cn/netshow/c237971.htm

“三星堆遗址祭祀区考古挖掘”最近在网上引起了大家广泛的关注。各种先进的科学仪器也都在考古发掘过程中大展身手，帮助考古人员从各角度全方位地对祭祀区进行发掘研究。其中高光谱相机引起了大家强烈的兴趣，而这次大展拳脚的高光谱相机正是爱博能代理的挪威知名高光谱相机品牌HySpex的经典系列SWIR-384高光谱相机。 考古科研人员运用HySpex 高光谱相机对文物进行光谱扫描成像分析（图片来自CCTV）HySpex 经典系列 SWIR-384高光谱相机 三星堆考古挖掘中使用的考古高光谱成像扫描系统采用电机驱动加软件控制的方式实现对坑内文物的原位高光谱成像扫描 研制桁架式高光谱成像扫描装置，将SWIR-384高光谱成像仪与坑上考古专用桁架链接在一起，通过桁架移动加软件控制实现对坑内文物的原位高光谱成像扫描。截止目前，已成功获得包括金面具的5号坑全坑红外高光谱数据，包括坑方尊、跪坐顶尊人像，圆口尊等重要文物的3号坑全坑红外高光谱数据，4号坑全坑分层扫描高光谱数据，以及8号坑土壤断层红外高光谱成像数据，并得到初步的数据分析结果，下一步拟将全面深入地开展相关研究课题。 爱博能非常高兴我们代理的高光谱相机可以为三星堆考古做出贡献。事实上，这并不是HySpex高光谱相机第一次在文物保护，考古发掘过程中发光发热。笔者今天也趁机和大家分享一些HySpex高光谱相机在文物保护，考古发掘过程中的应用。一: 揭示隐藏的装饰 在工业染料被发明出来之前，画家们无法确定使用的颜料能在多长时间内保持稳定，因此很多文物，画作的颜色会随着时间的流逝慢慢褪去。画家对细节的追求以及高超的画技也因此无法让我们看到。依靠高分辨率高光谱相机，我们可以开展主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）,从而将画作的细节再次展现出来。对画作进行主成分分析（PCA）可以揭示更多隐藏的细节 法国博物馆研究与修复中心（C2RMF）通过使用HySpex高光谱相机在400-1000nm波段范围对“Sainte Femme”这幅画作扫面成像，并进行主成分分析从而揭示了瓶子上以及衣服上被时间隐藏掉的细节。此举可以有效地帮助修复人员对画作进行修复，重现画作真实的面貌。柜门上的镶嵌画，在不同的波长下成像 这里展示了一个柜门上的镶嵌画。各个波段的成像凸显了相对应的细节，可以有助于修复人员对其进行分析。欢迎大家点击下面的链接感受HySpex 高光谱相机带来的高质量高光谱图像。http://merovingio.c2rmf.cnrs.fr/iipimage/iipmooviewer-2.0/synchro_hyperspectral.htmlhttp://merovingio.c2rmf.cnrs.fr/iipimage/iipmooviewer-2.0/boulle.html二：对画作的探索研究（颜料辨别，打底，修复，对画作背面的分析等） 爱德华蒙克的《呐喊》大家都不陌生，他将画面中沉闷、焦虑并且孤独的情感，表现到了一种极致。而通过高光谱成像技术，我们可以看到更多。爱德华蒙克的《呐喊》局部特写对比，左面是高光谱相机成像，右面是哈苏相机的拍摄结果 这里展示了HySpex经典系列中VNIR(400-1000nm)相机的成像和日常哈苏相机的成像对比。由于高光谱相机可以采集整个光谱，可以将颜色细微的不同也展现出来。因此高光谱相机也经常用在颜料的辨别上，可以帮助研究人员和修复人员识别画家使用的颜料，从而让画作的修复更加“原汁原味”。 当我们欣赏《呐喊》时，我们是否有关注过天上橘色的云彩呢？ 通过HySpex高光谱相机在近红外波段成像时，我们可以看到一行用铅笔写的挪威语“Kan kun være malet af en gal mand!”“只有疯子才能画的出来！”挪威国家博物馆今年年初公布消息，证实了这行添笔是由蒙克本人在画作完成后补上的。 高光谱相机可以帮助我们更加全面的了解文物艺术品，可以让我们跨越时间的长河去感受其原始的魅力。 Hyspex 高光谱相机通过其优异的高光谱成像性能可以为艺术品、考古分析进行 - 艺术品极其详细和客观的信息记录； - 归档有关特定对象的详细信息，以供日后验证； - 识别仿造的潜力； - 颜料的识别，可以在某些情况下间接地识别画家 - 监控老化； - 检查、验证与保险申请（运输，盗窃，洪水，火灾）有关的质量损失或者老化损失； - 可以看到画作深处，揭示打底及素描； - 非侵入性和非破坏性测量； 上述案例中描述的应用可以通过HySpex经典系列VNIR-3000N以及SWIR-384高光谱相机实现。 事实上，高光谱相机的应用远远不止于此，无论是森林的机载、无人机遥感监测，植被探察，矿物勘探还是水果产线分选，鱼类分选，我们都可以看到高光谱的身影。爱博能会定期整理相关的应用分享给大家，欢迎大家关注爱博能的微信公众号，及时获取相关信息。我们也非常欢迎大家联系我们获取高光谱相关的应用场景及应用信息。

芬兰SPECIM IQ高光谱相机凭借其手持便携性、开创性集成高光谱数据采集、数据处理及处理结果可视化于一体的特设计，于近期赢得国际公认的全球工业设计奖项 之一的“红点设计奖”（Reddot Award 2018 Winner ）。 图1 手持智能型高光谱相机SPECIM IQ荣获2018全球“红点设计奖”红点设计奖（Reddot Award）由德国设计协会创立，是国际公认的全球工业设计奖项之一，与德国"if奖"、美国"IDEA奖"并称为三大设计奖。这个让人梦寐以求的奖项次授予了高光谱领域成像设备，具有重大意义。 手持智能型高光谱相机SPECIM IQ获奖设计是由芬兰Specim公司设计师 Harri Salo，Caasi Design公司Mikael Heikkil?及Haltian公司Tuomo Kalajanniska三位设计师合作完成。设计之初，他们就将重点集中在现场易用的设计理念上，荣获“红点设计奖”也证明了SPECIM IQ设计师所做出的正确选择。“高科技设备很少会以其易用性或设计为荣，SPECIM IQ高光谱相机是个特例。我们对高光谱成像技术已基本熟知，现在我们想把这些知识整合到一个更利于用户便携使用的程序包中” ，SPECIM IQ项目负责人Harri Salo说道，“同时，我们希望让更多的人能够利用高光谱成像技术进行研发创新。”图2 SPECIM IQ设计团队部分成员， 由左至右： Mikael Heikkil? – Caasi Design, Harri Salo – Specim, Tuomo Kalajanniska – Haltian在SPECIM IQ简单图形操作界面的背后，隐藏着的是非常复杂及的数据采集和处理过程。相机内置的数据处理软件，结合SPECIM IQ Studio高光谱数据分析建模软件，使得用户无需高数知识背景的情况下，在采集数据现场即可立刻得到高光谱数据分析结果。正是以其特的创新和高质量的工业设计，SPECIM IQ手持智能型高光谱相机终赢得了评委的重视和青睐。 图3 SPECIM IQ便携数据采集与处理同时，芬兰SPECIM IQ手持智能型高光谱相机集成化的设计、实时的数据分析，简单便携的设计为高光谱技术的应用创造了无限可能，在植被研究、食品分析、犯罪调查、艺术品分析以及健康检查等领域都有着非常广泛的应用前景。相关产品及其链接：1、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ：http://www.instrument.com.cn/netshow/C282348.htm2、芬兰SPECIM 工业高光谱相机FX系列：http://www.instrument.com.cn/netshow/C265811.htm3、芬兰SPECIM 艺术品高光谱成像系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C237971.htm4、芬兰SPECIM高光谱矿石成像工作站：http://www.instrument.com.cn/netshow/C160538.htm5、芬兰SPECIM高光谱化学成像工作站：http://www.instrument.com.cn/netshow/C160497.htm

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！

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）

p 美国《大众科学》杂志1月26日报道，中国将发射强大的民用高光谱成像卫星，而且中国商业遥感卫星系统（CCRSS）具有监视导弹发射井和导弹本身的能力/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="106395809.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/702a8251-a811-42fd-93cb-e8c5b359eb10.jpg"//pp /pp　　美国《大众科学》杂志1月26日报道称，中国准备发射世界上“最强大的高光谱成像卫星”，而且这种所谓的商业遥感卫星系统甚至具有监视导弹发射井和导弹本身的能力。/pp　　根据这篇报道的介绍，相机和红外线传感器等光电设备通常仅能探测到电磁频谱中的某一波段。例如，普通相机只能够探测到可见光波段，而红外线相机能同时观测到数百种电磁波段，并在不同电磁波长内打造出一种多层次的形象“立方体”。因此，使用这种技术能发现隐身战机或地下掩体。/pp　　报道称，从上世纪70年代起，中国就开始大力研发高频谱成像技术并将其投入民用领域。目前，中国已将该技术应用于各种太空平台，包括“嫦娥”探月任务、“天宫”和HJ-1高光谱小卫星的对地观测任务等。此外，中国还正利用安装在各种飞行器上的高频谱成像设备开展许多工作，如环境监测、石油勘探、减灾防灾和农作物估产等。这篇文章称，随着计算机处理能力与日俱增和高光谱传感器体积越来越小，中国很可能将扩大这种技术的军用和民用范围。/pp　　在中国政府2016年1月8日举行的国家科学技术奖励大会上，来自上海微小卫星工程中心的相里斌教授，因“不明项目”获得中国领导人颁发的国家科技进步特等奖证书，而相教授正是一位“高光谱成像专家”。/pp　　据了解，高光谱成像技术具有一系列军事用途。这种技术将成为探测浅水区潜艇和水雷的“宝贵工具”。对于陆地上的目标，由于能区分“木质诱饵”和真实导弹发射装置的频谱特性，该技术能够识别伪装设施。在空中，高频谱传感器还能被动探测采取了屏蔽热源措施的隐身战机。另外，高光谱成像技术能用于探测核武器和化学武器，并定位隐藏此类武器的地下隧道和掩体。/pp　　据了解，中国航天从上世纪70年代开始，就已经在高频谱成像技术方面展开了相关研究，有消息人士表示，中国计划在2016年末，发射一颗商业遥感卫星，而高频谱成像能力是这颗卫星最重要的技术之一，这将大大强化中国卫星对地探测能力，得益于中国科研实力的整体进步，中国已经彻底掌握了高频谱成像这一世界顶级技术。/pp　　对于卫星的高频谱成像技术应用，中国其实早已投入使用，包括已经发射多次的嫦娥探月卫星、天宫一号目标飞行器，以及HJ1高光谱小卫星等，这些卫星和飞行器利用高频谱成像技术展开对地观测任务，并在民用领域展示了较强的实际应用能力，对中国最强高光谱成像卫星的发展，起到了巨大的推动作用。/pp　　通过美国《大众科学》杂志的报道可以看出，中国即将发射的这颗最强高光谱成像卫星，其光谱分辨率小于5纳米，地面分辨率在15米左右，主要波段数为328个，而美国在2010年发射的战术卫星3也只能接收300个波段的信号，由于中国最新成像卫星装备有超强的高分辨率成像光谱仪，因此中国对美国有技术上优势。/pp　　当前，具备研制和发射高光谱成像卫星的国家只有中、美、俄等少数几个国家，主要原因是这种卫星对精密仪器、材料等技术的要求都极为严格。因此，高光谱成像卫星的研制成功是一个国家具有强大综合国力的重要标志。/p

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像（Hyper-spectral imaging system, HSI）在全球各种研究项目中的使用越来越多。HSI集光谱和成像技术优势于一体，可以同时获得光谱和空间的三维信息，成为光谱分析技术的前沿。与其他光谱成像仪相比，HIS具有更高的特异性，更快的图像采集速度，以及无创成像等优势，被应用于越来越多的领域。2023年8月20-24日，第21届国际近红外光谱学术会议（NIR2023）在奥地利因斯布鲁克召开。本次会议中， “高光谱成像”部分报告内容分享如下：高光谱技术应用主要包括农业、动物、矿物等，具有波段多、光谱范围窄、波段连续、信息量大等特点，在食品中果实损害程度、肉类的品质判别等方面应用广泛。来自西班牙的Jose Manuel Amigo教授以“Subsampling, sampling, oversampling? NIR or HSI-NIR?”为题介绍了近红外高光谱成像测定的注意事项，考察了温度、湿度等环境对测量结果的影响，同时也分享了传送带速度、扫描速度等的选择，以及后期的仪器维护等。图 Jose Manuel Amigo教授报告光谱成像常用于评价样品空间分布的物理化学特性。Puneet Mishra以“A novel new approach to standardised portable multimodal hyperspectral imaging: All-in-One hyperspectral imaging”为题分享报告。报告提出了一种智能一体化的实验系统，可以提供自动化的数据采集，克服对系统的重新整合等问题。该系统包括一个照明环境，一个内置的计算系统，用于自动图像采集的嵌入式软件，用于物体检测的人工智能系统等，对食品的实时无损研究具有重大意义。图 Puneet Mishra报告Nan Liu以“Shining hyperspectral light on agricultural products: an application story from strawberry”为题进行分享。报告以新鲜草莓为例，讲述了在测定波长范围为400到2500nm，结合机器学习，使用Hyspex的高光谱仪器及软件，对3种果实品质进行预测，结果显示模型对白利度（糖的百分浓度模型）、酸度、以及白利度与糖度的比值（B/A）都有较好的预测；草莓的顶端B/A比值较高，与草莓实际的味道以及酸甜程度相对应。图 Nan Liu报告山东大学药物智能制造技术研究臧恒昌教授团队 张梦琪供稿

光谱是物质的基本属性之一，被视为物质的指纹。光谱成像通过记录不同空间位置的光谱来捕捉物质的空间和光谱信息，不仅可以感知物质的客观存在，还可以了解物质的组分。光谱成像技术已被广泛用于食品安全、生物医学、环境监测和卫星遥感等领域。光谱成像系统通常由光谱器件（色散元件或滤色片）和CMOS图像传感器组成。由于这些光谱器件的体积和质量普遍较大，导致成像系统的结构复杂、体积庞大且成像速度较慢。这与实际应用中小型化、轻量化和集成化的需求相矛盾。 　　为解决上述问题，中科院苏州医工所李辉团队与中科院光电所郭迎辉团队合作，研发了一种基于超构表面的微型高光谱成像器件。科研人员首先提出并验证了准随机超级单元构成的计算型高光谱超构表面设计方法。准随机超级单元具有严格的对称性，光谱器件的偏振敏感性较低，因此由准随机超级单元构成的光谱器件可以更好地应用于复杂的工作环境。而超级单元的周期打破了亚波长尺度的限制，设计自由度得到显著提升，极大丰富了单元结构的种类，使选择的单元结构对应的透射光谱满足了压缩感知算法的需求，同时也降低了超构表面的加工难度，缩减了器件加工的成本和周期。 　　超构表面每个超级单元采用遗传算法和压缩感知来实现高光谱重构。考虑到重构图像质量和空间分辨率，科研人员针对窄带光谱信号和宽带光谱信号设计了两款不同的高光谱器件（CHDNS和CHDBS）。在窄带光谱信号入射时，CHDNS的光谱分辨率为6nm，其重构的复杂窄带光谱的峰值波长误差为0.05nm，线宽误差为0.6nm。在宽带光谱信号输入时，CHDBS重构的高光谱图像的平均信号保真度高达92%。CHDBS阵列可与CMOS芯片集成，用于单次高光谱成像，有望应用于生物制药、病理分析等方面。这种计算型高光谱器件的设计为小型化和便携式高光谱设备和系统的研发开辟了新的可能。 　　该研究成果以“Computational hyperspectral devices based on quasi-random metasurface supercells”为题发表于Nanoscale(IF:8.307)，其中论文第一作者为苏州医工所博士生陈聪和中科院光电所助理研究员李晓银，通讯作者为苏州医工所李辉研究员和中科院光电所郭迎辉研究员。 　　该项工作获得了中国科学院科研仪器设备研制项目（YJKYYQ20200074），国家自然科学基金（61805272, 61875253, 62141506），中国科学院C类战略性先导科技专项（XDC07040200）的资助与支持。 　　论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/nr/d3nr00884c/unauth 图1 超构表面超级单元的设计 图2 CHDNS重构窄带光谱信号的实验结果 图3 CHDBS重构宽带光谱信号的实验结果 图4 CHDBS光谱成像的模拟结果

据相关研究机构的数据显示，2021年全球高光谱成像系统市场154亿美元，预计到2026年该市场将增至358亿美元，复合年增长率为18.4%。随着技术的进步，当前，高光谱成像系统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、医疗诊断、艺术研究、环境等更多领域，为各学科、各领域带来了新的机遇，成为科学研究中必不可少的工具和手段。为了展现高光谱仪器和应用的最新发展态势，仪器信息网邀请杭州高谱成像技术有限公司市场营销部主管 吴水龙就“异军突起的高光谱技术”主题活动参与投稿分享，了解高光谱的最新进展情况。以下为杭州高谱成像技术有限公司投稿内容：仪器信息网：如何评价目前全球及我国高光谱技术和应用的发展现状？相较国外，我国高光谱发展历程有什么不同？吴水龙：总的来说处于求同存异，目前正处于中外合作共同扩大高光谱市场的规模和增加各类行业应用数量阶段，技术已经成熟，产品尚未成熟，技术规范和行业标准尚未建立起来。我国高光谱发展核心配件受禁售中国限制，导致需要自建全套高光谱所需核心配件，而国外在高光谱谱段范围上不受任何限制，相比之下国产高光谱的可选择性不多，成熟化推广因此受限。目前国内只有250-1700nm已经成熟，900nm-2500nm开始的短波红外高光谱受相机类配件供应限售原因无法有效展开，急需国产化供应能提供此类或更高谱段的红外相机。仪器信息网：从技术的角度而言，当前高光谱技术发展是否成熟？还有哪些新的技术亟待发展？吴水龙：光学类技术发展缓慢，单纯的高光谱技术原理层面已经多年未有大的变化，或更好的理论提出。高光谱技术从原理到实现层面来看，已经非常成熟，而且已经被越来越多的科研和工业客户用实际的应用价值证明。但是高光谱技术要从科研走向商用尚有许多工作要做，比如小(微)型化，小(微)型化是C端客户重要门槛；比如轻量化，轻量化是无人机载模式高效率使用的一个考量，沉重的设备会影响滞空时间；比如数据呈现行业化，因高光谱技术出现晚和发展时间短，各行各业的应用尚处于探索阶段，很多客户拿到设备还需要自己有应用软件研发能力，这是一个很大的制约因素；再比如数据降维，高光谱数据信息量大，同一个数据可提供给不同行业的客户进行分析使用，但是单一客户不需要如此丰富的数据，仅需对他有用数据即可，在什么环节进行数据降维，如何根据行业需求进行降维也是未来高光谱设备配套的必须软件；再比如融合应用，高光谱数据与孔径雷达数据、激光点云数据、高清图像数据等多源数据精细化融合及利用彼此数据的优势形成高质量的结果分析等也是未来技术发展的趋势；再如谱系融合应用，高光谱不同谱段相机数据融合使用和分析。仪器信息网：从应用的角度而言，目前成熟的应用领域有哪些？最具前景的应用体现在哪些方面？ 吴水龙：杭州高谱成像技术有限公司目前在环保类的高光谱水质监测领域，农林类树种识别，枯死树、植被养分长势等监测，国防公安类的反伪装、罂粟识别等，工业分拣类的食品酸甜度无损监测，塑料分拣，食品包装完整性、漏液等检测，矿石分拣等应用很多。目前来看工业类最有前景。仪器信息网：贵公司什么时候进入高光谱领域？为什么会选择这一赛道？吴水龙：杭州高谱成像技术有限公司成立于2019年，立足于用光学类技术解决方案服务于各类客户。因公司创始人在高光谱相关领域已经有近20年的学习和从业经验，是国内为数不多的高光谱的软硬件综合解决能力拥有者，有着丰富的高光谱行业应用解决经验，因此选择此赛道进行创业。仪器信息网：当前，贵公司在高光谱仪器产品线方面是如何布局的？主推的产品有那几款？吴水龙：杭州高谱成像技术有限公司紧紧围绕自研的高光谱光机电研发技术，全力打造全谱系高光谱相机，积极研发基于应用场景的高光谱产品。目前高光谱相机谱段能做到国产自研的是250-2500nm，分紫外高光谱相机（250-490nm），可见近红外高光谱相机（400nm-1000nm），近红外高光谱相机（900-1700nm），短波红外高光谱相机（1000-2500nm），上述几款已经可以做到国产化生产。基于上述的高光谱相机品类结合国内外客户需求研发推出了以下品类市场化产品：• 高光谱相机。250-2500nm各谱段高光谱相机，提供给各类具备后续研发和集成能力的客户。•无人机载型高光谱成像系统。全国产化研发生产，因此能根据客户需求进行全新光路设计和产品形态设计，能适配各类客户要求机型。从多旋翼无人机到固定翼无人机再到有人机，只要负重够、空间足，我们能解决高光谱挂载全部问题。• 实验室高光谱成像系统。专为实验室研究人员设计，能有效降低环境光对实验数据的影响，具备高质量采集数据的能力。• 显微高光谱成像系统。为专门做微观研究的用户准备，特别是芯片研制，生物医药等领域，是今年爆款产品。•内窥镜高光谱成像系统。内部狭隘空间检测利器，传统检测设备无法满足的检测性能，内窥镜高光谱能做替代方案。•便携式高光谱成像系统。方便用户随时随地展开数据采集试验。具备自动对焦，独立电源，可长时间户外使用。仪器信息网：目前中国高光谱相关仪器品牌的竞争情况怎么样？贵单位的优势体现在哪些方面?有哪些成功案例？吴水龙：竞争情况可以说是群雄争霸，但良莠不齐，部分友商恶意报价。杭州高谱成像技术有限公司优势有：①全国产化。不怕卡脖子，交货底气足，交货可靠性和时间承诺有保障。售后维修等都非常简单。②具备定制能力。深厚的自研能力决定了能解决所有能用钱解决的问题。③性价比与同类国外品牌相比，高出一筹。④采集数据相比竞品略胜一筹。目前合作的客户有：北京核工业研究所，浙江大学，北京理工大学，浙江农林大学，浙江农科院，上海技物所太仓中心等。仪器信息网：对中国高光谱市场规模和增长有什么样的预期？理由是什么？吴水龙：未来已来，随着科研市场普及和工业市场兴起，高光谱成像仪市场会变得越来越大。因为市场反馈出现积极的信号，各类科研和行业客户的咨询量出现了明显增长。仪器信息网：基于此，贵公司未来高光谱方面的发展规划？吴水龙：本着成为全球光学应用和技术方案解决商的定位出发，做足做深高光谱相机技术，扩大应用领域范畴。目标是：①努力加强高光谱相机技术。②积极在工业、农业、环保等应用发展行业应用。

据相关研究机构的数据显示，2021年全球高光谱成像系统市场154亿美元，预计到2026年该市场将增至358亿美元，复合年增长率为18.4%。高光谱成像的工业应用日益增长，相关资金和投资的增加等是推动该市场增长的主要因素。当然，与高光谱成像相关的数据存储挑战，以及高的成本等预计也将抑制该市场在预测期内的增长。多年来，光谱仪和探测器的设计取得了显著的进步，不仅降低了成本，还提高了仪器的性能。鉴于此，高光谱成像系统在各个领域的应用也越来越多。与传统相机不同，高光谱相机获取三维立体图像和光谱信息，适用于包含大区域的图像，并在一个视图中编码大量信息的情况。最初，高光谱成像系统是为遥感应用而开发，例如地球卫星成像等。然而，随着技术的进步，当前，高光谱成像系统已经变得紧凑，价格也有所降低，可以更好地适用于不同的领域，如农业、制药、食品测试、医疗诊断、艺术研究和废物管理等。据悉，2020年，农业占遥感高光谱成像系统市场的最大份额，这是因为利用高光谱数据对作物进行监测有助于检测入侵植物种类、植物病害和虫害，从而进一步有助于农药施用的决策过程，从而最大限度地提高成本效益。2020年，北美是全球高光谱成像系统的最大区域市场，其次是欧洲。亚洲和拉丁美洲的新兴经济体预计将为高光谱成像系统提供显著的增长机会。目前主要的企业包括：Headwall Photonics, Inc. (美国)、Specim, Spectral Imaging Ltd. (芬兰)、Norsk Elektro Optikk AS (挪威)、Resonon, Inc. (美国)、and Corning Incorporated (美国)。。

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

2019年无人机遥感及高光谱应用技术交流会暨安洲科技优秀论文表彰大会2019.6.12~14 北京 第三轮通知无人机技术与高光谱遥感的结合作为一种先进的技术手段，目前已经成为遥感应用的热点，广泛应用于遥感科学、辐射定标、农林业遥感、环境遥感、地质勘查、土壤遥感、水体遥感、材料研究等众多领域。本次无人机遥感及高光谱应用技术交流会邀请了多位遥感研究领域的知名专家做应用专题报告（请见会议日程）。会议期间还将分享无人机多源遥感技术方案与成功应用案例，并展示新型无人机遥感载荷及光谱测量设备。最后将进行无人机多源遥感平台的飞行演示，展示无人机搭载高光谱、多光谱、热红外等传感器的实际应用。一、会议主办方： 中国科学院空天信息研究院北京师范大学德国Cubert公司北京安洲科技有限公司 二、会议时间：2019年6月12~14日中午，其中6月14日上午为无人机飞行演示，中午返城三、会议地点：中科院遥感应用研究所奥运园区A501四、日程安排会议日程报告时间报告题目报告人6月12日 8:30 签到9:00~9:10致辞嘉宾9:10~9:45高光谱矿物填图及应用甘甫平 研究员 自然资源部航空物探遥感中心9:45~10:20无人机视角下的植被高光谱特性田庆久 教授 南京大学10:20~10:45茶歇（合影）10:45~11:20机载遥感系统集成及林业应用庞勇 研究员 中国林科院资源信息研究所11:20~11:55旋转扫描高光谱成像系统的三维信息获取巫兆聪 教授 武汉大学12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15地表水体污染遥感监测研究李俊生 研究员 中国科学院空天信息研究院14:15~14:50近地面/无人机平台新型传感器及其应用方墨人 产品经理 北京安洲科技有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:45遥感时空数据融合算法新探索陈晋 教授 北京师范大学15:45~16:20被动微波土壤水分反演及降尺度技术研究毛克彪 研究员 中国农科院农业资源与区划所16:20~16:55企业级遥感平台技术在高光谱中的应用探讨邓书斌 技术总监 ESRI中国遥感事业部16:55~17:30新型无人机遥感载荷展示及技术答疑李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司6月13日9:00~9:35The latest development and applications of UAV based hyperspectralDr. Matthias Locherer Cubert9:35~10:10高光谱植被参数反演与病虫害遥感监测黄文江 研究员 中国科学院空天信息研究院10:10~10:20茶歇10:20~10:55无人机高光谱遥感及科学应用肖青 研究员 中国科学院空天信息研究院10:55~11:30基于无人机遥感的作物氮素营养诊断研究陈鹏飞 副研究员 中科院地理所11:30~12:00无人机遥感数据获取及数据预处理经验分享李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15多传感器下的稻麦遥感监测方法探索研究张东彦 副教授 安徽大学电子信息工程学院14:15~14:50复合翼无人机在低空遥感中的应用骆海洋 产品经理 成都纵横自动化技术股份有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:30基于成像高光谱的油松毛虫危害等级评价张凝 博士 北京农林科学院15:30~15:50基于近地成像与无人机高光谱遥感的红树林分类研究曹晶晶 博士 中山大学15:50~16:25无人机面阵高光谱成像的几何精度探讨谭骏翔 工程师 中国科学院航空遥感中心16:25~17:00新型多功能地物光谱测量技术进展及演示吴瑞强 技术经理 北京安洲科技有限公司17:00~17:30优秀论文颁奖6月14日 飞行演示 上午 9:00从中科院遥感应用研究所奥运园区楼下出发，中午返城，会议结束 五、参会须知1. 签到：6月12日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6月12日及13日会议午餐，其他食宿自理。参加6月14日上午飞行演示活动的统一安排往返车辆，如需自行前往或返回的差旅费自理。六、参会登记表（同一单位多人参加的，请分别填写）单位及部门电话 /手机姓名工作邮箱兴趣与方向是否需要午餐第一天?第二天?是否参加飞行演示是? 否?是否自行前往?是否自行返回?注：请在6.10日前提交至support@azup.com.cn，以便安排。

2019年无人机遥感及高光谱应用技术交流会暨安洲科技优秀论文表彰大会2019.6.12~14 北京 第二轮通知无人机技术与高光谱遥感的结合作为一种先进的技术手段，目前已经成为遥感应用的热点，广泛应用于遥感科学、辐射定标、农林业遥感、环境遥感、地质勘查、土壤遥感、水体遥感、材料研究等众多领域。本次无人机遥感及高光谱应用技术交流会邀请了多位遥感研究领域的知名专家做应用专题报告（请见会议日程）。会议期间还将分享无人机多源遥感技术方案与成功应用案例，并展示新型无人机遥感载荷及光谱测量设备。最后将进行无人机多源遥感平台的飞行演示，展示无人机搭载高光谱、多光谱、热红外等传感器的实际应用。一、会议主办方：中国科学院空天信息研究院北京师范大学德国Cubert公司北京安洲科技有限公司二、会议时间：2019年6月12~14日中午，其中6月14日上午为无人机飞行演示，中午返城三、会议地点：中科院遥感应用研究所奥运园区A501四、日程安排会议日程报告时间报告题目报告人6月12日 8:30 签到9:00~9:10致辞嘉宾9:10~9:45高光谱矿物填图及应用甘甫平 研究员 自然资源部航空物探遥感中心9:45~10:20无人机视角下的植被高光谱特性田庆久 教授 南京大学10:20~10:45茶歇（合影）10:45~11:20机载遥感系统集成及林业应用庞勇 研究员 中国林科院资源信息研究所11:20~11:55旋转扫描高光谱成像系统的三维信息获取巫兆聪 教授 武汉大学12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15地表水体污染遥感监测研究李俊生 研究员 中国科学院空天信息研究院14:15~14:50近地面/无人机平台新型传感器及其应用方墨人 产品经理 北京安洲科技有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:45遥感时空数据融合算法新探索陈晋 教授 北京师范大学15:45~16:20被动微波土壤水分反演及降尺度技术研究毛克彪 研究员 中国农科院农业资源与区划所16:20~16:55企业级遥感平台技术在高光谱中的应用探讨邓书斌 技术总监 ESRI中国遥感事业部16:55~17:30新型无人机遥感载荷展示及技术答疑李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司6月13日9:00~9:35The latest development and applications of UAV based hyperspectralDr. Matthias Locherer Cubert9:35~10:10高光谱植被参数反演与病虫害遥感监测黄文江 研究员 中国科学院空天信息研究院10:10~10:20茶歇10:20~10:55无人机高光谱遥感及科学应用肖青 研究员 中国科学院空天信息研究院10:55~11:30基于无人机遥感的作物氮素营养诊断研究陈鹏飞 副研究员 中科院地理所11:30~12:00无人机遥感数据获取及数据预处理经验分享李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15多传感器下的稻麦遥感监测方法探索研究张东彦 副教授 安徽大学电子信息工程学院14:15~14:50复合翼无人机在低空遥感中的应用骆海洋 产品经理 成都纵横自动化技术股份有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:30基于成像高光谱的油松毛虫危害等级评价张凝 博士 北京农林科学院15:30~15:50基于近地成像与无人机高光谱遥感的红树林分类研究曹晶晶 博士 中山大学15:50~16:25无人机面阵高光谱成像的几何精度探讨谭骏翔 工程师 中国科学院航空遥感中心16:25~17:00新型多功能地物光谱测量技术进展及演示吴瑞强 技术经理 北京安洲科技有限公司17:00~17:30优秀论文颁奖6月14日 飞行演示 上午 9:00从中科院遥感应用研究所奥运园区楼下出发，中午返城，会议结束五、会议联系人：方经理18201326729 李经理18501052465 邮箱：support@azup.com.cn 微信二维码： QQ群二维码： 六、参会须知1. 签到：6月12日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6月12日及13日会议午餐，其他食宿自理。参加6月14日上午飞行演示活动的统一安排往返车辆，如需自行前往或返回的差旅费自理。七、参会登记表（同一单位多人参加的，请分别填写）单位及部门电话 /手机姓名工作邮箱兴趣与方向是否需要午餐第一天?第二天?是否参加飞行演示是? 否?是否自行前往?是否自行返回?注：请在6.10日前提交至support@azup.com.cn，以便安排。

p　　近日，以中国电子科技集团公司第11研究所自主研发的多谱段集成红外探测器为核心器件的高分五号卫星正式投入使用，标志着国家高分专项打造的高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的天基对地观测能力中最有应用特色的高光谱能力形成。用全谱段高光谱卫星对大气和陆地进行综合观测，在国际上尚属首次。br//pp　　高分五号于2018年5月9日成功发射，是国内光谱分辨率最高的卫星，可实现多种观测数据融合应用，为中国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业提供高质量、高可靠的高光谱数据，在中国高光谱分辨率遥感卫星应用方面具有示范作用。/pp　　中国电科11所研究员王成刚介绍，高分五号搭载的全谱段光谱成像仪和大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪的核心红外探测器组件均由中国电科11所自主研发。/pp　　全谱段光谱成像仪是我国高分辨率多光谱遥感相机中光谱范围最宽的载荷，覆盖可见、近红外、段波、中波、长波共12个波段。其中，长波四谱段分裂窗空间分辨率达到40米，为国际民用卫星最高。该载荷在环保、国土、气象三大领域的水体热污染监测、重点湖库水华和水质监测、内陆大型水体水质监测、植被覆盖度信息提取、矿物信息提取、植被长势监测、青藏高原典型冰川群及北京积雪监测、干旱遥感信息提取、局地高温监测等业务应用产品测试中取得了良好的效果。/pp　　大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪是国内首台掩星观测模式的大气探测载荷，是国内光谱分辨率最高的光谱探测器。基于大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪数据，气象用户完成了大气成分遥感监测与评价应用示范，通过对多轨数据的精确反演，获得了南极地区上空痕量气体的垂直廓线产品。/ppbr//p

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。