Development of hyperspectral imaging remote sensing technology

高光谱成像技术可同时获取地物的几何、辐射和光谱信息，集相机、辐射计和光谱仪能力于一体，相比光学空间二维成像，可对地物进行空间和光谱三维成像，在一定的空间分辨率下，获取宽谱段范围内地物独特的连续特征光谱，对地物的精细分类和识别具有突出的优势，目前已成为对地遥感的重要前沿技术手段，在自然资源调查、生态环境监测、农林牧渔、海洋与海岸带监测等领域发挥着越来越重要的作用。随着高光谱遥感应用的深入研究，对高光谱成像遥感仪器的光谱范围、幅宽、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率与定标精度等指标提出了新的要求。同时满足这些相互制约的参数指标，是国内外高光谱载荷研制中一直难以突破的技术难点。本文主要对国内外的高光谱成像遥感载荷技术进行了综述，介绍了国内外典型的机载、星载高光谱成像遥感仪器，以及近年来发射、正在研制和计划发展的星载高光谱成像载荷，并分析了这些载荷的技术方案、性能指标和应用效果；介绍了声光调谐（AOTF）、液晶调谐（LCTF）、法布里—珀罗调谐（FPTF），渐变式（LVF）和阶跃式（ISF）光楔滤光片，压缩感知光谱成像等新型分光技术，并分析了它们各自的技术优缺点以及应用于高光谱成像的可行性和现状；最后展望了高光谱成像载荷技术的发展趋势。