近些年，隨著衛(wèi)星遙感、無人機遙感在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、礦產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，“遙感數(shù)據(jù)”這個原本屬于科研圈的術(shù)語，逐漸走進了更多專業(yè)用戶的視野。但很多人可能不知道，支撐這些遙感技術(shù)的核心設(shè)備，其實長期依賴進口，尤其是在“數(shù)據(jù)采集”這一環(huán)。

而在遙感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，有一個既不起眼卻又極其重要的角色——地物光譜儀。它在遙感國產(chǎn)化進程中，扮演著“突破卡脖子”的關(guān)鍵角色。

一、什么是遙感數(shù)據(jù)采集設(shè)備？

簡單來說，遙感系統(tǒng)要“看清楚地球”，首先就得有“眼睛”和“神經(jīng)”。“眼睛”就是各類傳感器，“神經(jīng)”則是采集系統(tǒng)、分析系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集設(shè)備，是整個系統(tǒng)中把“看見”轉(zhuǎn)化為“能用”的關(guān)鍵橋梁。它不僅采集圖像信息，還包括溫度、反射率、輻射強度等多種物理量。這些數(shù)據(jù)，才是后期建模、分析的原始材料。

二、國產(chǎn)化困在哪？

我國在遙感衛(wèi)星和無人機平臺領(lǐng)域已有長足進步，但底層傳感器和采集設(shè)備的核心元器件，仍有不少依賴進口。這些設(shè)備對精度、穩(wěn)定性、抗干擾性要求極高，不僅技術(shù)門檻高，而且很多國家對高端設(shè)備出口還設(shè)有技術(shù)限制。

以地物光譜儀為例，這種設(shè)備負責(zé)采集地面目標(biāo)在不同波段下的反射率，是遙感系統(tǒng)進行地物識別、分類和反演的“數(shù)據(jù)標(biāo)尺”。沒有高質(zhì)量的地物光譜數(shù)據(jù)，遙感圖像就像失去了“色卡參考”，準(zhǔn)確性大打折扣。

三、地物光譜儀為什么關(guān)鍵？

地物光譜儀的作用就像“做遙感之前先做標(biāo)定”，它幫助科研人員理解不同地物(如水體、植被、土壤、礦物)在各種波段下的光譜特征。這些特征數(shù)據(jù)，反過來又用于校準(zhǔn)衛(wèi)星遙感影像、提高分類精度、訓(xùn)練算法模型。

它的精度越高、波段越全、響應(yīng)越快，遙感系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)質(zhì)量才更可靠。而目前國外高端儀器價格昂貴、供貨周期長、售后限制多，顯然無法滿足日益增長的國產(chǎn)遙感應(yīng)用需求。

四、國產(chǎn)地物光譜儀的進展如何？

過去十年，我國科研院所、高校以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不斷投入研發(fā)，國產(chǎn)地物光譜儀已從“有無”邁向“好用”階段。如今已有部分產(chǎn)品實現(xiàn)400-2500nm寬波段覆蓋，能夠滿足農(nóng)業(yè)監(jiān)測、礦產(chǎn)勘探、城市熱環(huán)境研究等多場景應(yīng)用。

在技術(shù)路徑上，從傳統(tǒng)的分光式儀器逐漸過渡到更輕便的推掃式、成像式光譜設(shè)備，應(yīng)用方式也從野外采集拓展到車載、機載甚至無人機平臺集成。

最后

遙感技術(shù)的價值，最終都落腳于“數(shù)據(jù)”。而數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，很大程度上取決于地面采集環(huán)節(jié)的質(zhì)量。國產(chǎn)地物光譜儀作為這條鏈條上的關(guān)鍵節(jié)點，不僅是一項技術(shù)挑戰(zhàn)，更是一項關(guān)系到遙感產(chǎn)業(yè)自主可控的戰(zhàn)略任務(wù)。

遙感設(shè)備國產(chǎn)化，并非一蹴而就，但它正在一步步從“可用”走向“好用”，從“替代”走向“引領(lǐng)”。

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審核編輯 黃宇