32、高光谱遥感技术在军事领域的应用解析

高光谱遥感技术在军事领域的应用解析

1. 高光谱遥感技术概述

高光谱遥感技术利用物体与电磁波相互作用形成的特征光谱来研究地球表面物体，其波长波段主要涵盖可见光、近红外和热红外波段。在可见光和近红外波段，地面物体主要反射太阳能量，可通过分析反射特性光谱来识别目标；在热红外波段，地面物体辐射能量主要是热辐射，目标发射率和辐射温度是主要识别信息。

与传统遥感技术相比，高光谱遥感具有独特特征：
- 工作波段更多、带宽更窄、识别能力更强。地面物体光谱特征的半峰宽一般为20 - 40nm，传统多光谱等遥感技术难以分辨，而高光谱遥感能更好地识别。
- 成像时可获取地面物体的光谱曲线，融合了成像分析和光谱分析的优势。
- 数据量巨大且冗余，处理难度大。

由于高光谱遥感在地面物体识别方面的优势，它已在军事领域得到应用，并逐渐取代多光谱遥感成为主要侦察手段。

2. 高光谱遥感技术在军事领域的应用

2.1 战场详细侦察

高光谱遥感仪器能同时在连续工作波段上检测目标，直接反映被测物体的精细光谱特征，识别物体表面的成分和状态，从而获得空间探测信息与实际地面目标之间准确的对应关系。
- 以色列科学家使用CASI高光谱成像光谱仪在特拉维夫进行研究，从CASI图像中选取典型地面物体作为元数据，对河流、沙地、路面和植物的识别效果良好。
- 美国海军设计的高光谱成像仪可在0.4 - 2.5μm光谱范围内提供210个波段的光谱数据，获取近海环境目标的动态性能，如海水透明度、海洋深度、海流、海底特征、水下有害物质、石油泄漏等成像数据，为美国海军的近海作战提供参考。
- 美国提出数字地球观测计划