我國(guó)的經(jīng)濟(jì)雖然發(fā)展迅速，但環(huán)境問(wèn)題卻日益嚴(yán)峻，不但制約了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，而且還給人們的健康帶來(lái)了巨大的威脅。高光譜成像儀作為一種新興的高科技技術(shù)手段，可以在環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮作用嗎？本文結(jié)合有關(guān)學(xué)術(shù)研究，進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)。

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控制空氣中的硫化物、碳化物、氮化物和懸浮顆粒的含量是大氣環(huán)境治理的關(guān)鍵。由于地球氣象的影響，有害氣體的分布具有時(shí)空多變性，在地面同步監(jiān)測(cè)等常規(guī)方法只能針對(duì)局部地區(qū)，難以得到宏觀、準(zhǔn)確的結(jié)論，而且相當(dāng)耗費(fèi)人力物力。由于氣體的光學(xué)可透過(guò)性，污染氣體對(duì)電磁波的吸收和散射使的遙感探測(cè)大氣氣溶膠和污染物的動(dòng)態(tài)分布成為可能。

高分辨率光譜成像技術(shù)根據(jù)氣態(tài)污染物所特有的光譜選擇透射特性，可廣泛應(yīng)用于氣體檢測(cè)。圖中是使用光譜匹配方法，對(duì)長(zhǎng)波紅外光譜影像中的六氟化硫（sulfur hexafluoride，SF6）氣體進(jìn)行識(shí)別得到的氣體排放擴(kuò)散趨勢(shì)圖[。一般情況下，主要的大氣污染分子二氧化硫290和氮氧化物化學(xué)鍵在紫外波段和中遠(yuǎn)紅外電磁譜段（電磁波長(zhǎng)為1200nm、1300nm和2500nm）存在相對(duì)較窄的吸收帶，與其它分子有明顯區(qū)別。因此，采用無(wú)人機(jī)搭載紫外和中遠(yuǎn)紅外譜段的高分辨率成像光譜儀，能夠?qū)崿F(xiàn)污染氣體的有效監(jiān)測(cè)。該技術(shù)可用于我國(guó)污染氣體的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和天基遙感的高精度輔助驗(yàn)證。

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高分辨率光譜遙感技術(shù)還擁有定量化遠(yuǎn)距離反演水體水質(zhì)信息的能力。我國(guó)的污水排放量約有1×108立方米/天，全國(guó)范圍內(nèi)的水資源已有八成以上受到污染，造成的經(jīng)濟(jì)損失約有四百億元。水面葉綠素和藻藍(lán)蛋白含量、水溫梯度分布以及光學(xué)能見(jiàn)度等能夠反映水質(zhì)情況的參數(shù)可以通過(guò)可見(jiàn)近紅外、短波紅外、熱紅外成像光譜儀進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。結(jié)合無(wú)人機(jī)靈活機(jī)動(dòng)和對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，高光譜成像儀是協(xié)助政府部門(mén)對(duì)污染管控和對(duì)環(huán)境修復(fù)的簡(jiǎn)潔高效的監(jiān)測(cè)手段。

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