Широкое применение технологии гиперспектрального дистанционного зондирования в моей стране.

 Поддержка национальных стратегий по достижению «пика выбросов углерода» и «углеродной нейтральности».  

В последние годы термины «достижение пика выбросов углерода» и «углеродная нейтральность» стали модными словами, касающимися национального благосостояния и жизни населения. Моя страна будет стремиться к достижению пика выбросов углекислого газа до 2030 года и к достижению углеродной нейтральности до 2060 года. «Сокращение выбросов и увеличение поглощения углерода» являются основой достижения целей «достижения пика выбросов углерода» и «углеродной нейтральности» и должны осуществляться одновременно, с усилением работы по учету выбросов и поглощения углерода в моей стране на основе данных мониторинга углерода. Таким образом, использование гиперспектральных спутников для глобального мониторинга углекислого газа стало важным средством и признанным методом, позволяющим получать количественную и высокоточную информацию о потоках углерода в межконтинентальном, региональном и локальном масштабах.

△В 2016 году моя страна успешно запустила свой углеродный спутник TanSat.

Это будет третий в мире спутник, отслеживающий концентрацию углекислого газа в атмосфере и изучающий парниковые газы.

Развитие индустрии спутникового мониторинга углерода может обеспечить более высокое пространственное разрешение данных мониторинга углерода, что позволит проводить более непрерывный локальный мониторинг и более точное пространственное позиционирование региональных средств мониторинга, что полезно для уточнения источников и поглотителей углерода в критически важных районах. Одновременно, в сочетании с высокоразрешенными изображениями дистанционного зондирования, это может быть использовано для проведения региональных оценок потенциала углеродной нейтральности лесов, городских зданий и дорожного покрытия.

Кроме того, развитие региональных возможностей в области углеродных спутников может значительно повысить научно-техническую репутацию региона, способствовать созданию инновационного технологического бренда и дать импульс развитию высоких технологий в регионе.

Геологическая разведка  

Спутниковые гиперспектральные изображения, полученные с помощью дистанционного зондирования, отличаются высоким спектральным разрешением, спектральной интеграцией и такими преимуществами, как большой объем исчерпывающей информации, высокая частота мониторинга и широкое покрытие. Она может точно и детально отражать текстурные характеристики геологических пород и минеральных ресурсов, а также служить важной основой и источником информации для разведки минеральных ресурсов.

Данные дистанционного зондирования с высоким пространственным разрешением могут быть использованы для создания единой карты минеральных ресурсов по всей стране. Это позволяет проводить не только исследования текущего состояния разработки и использования минеральных ресурсов, мониторинг состояния окружающей среды на шахтах и ​​планирование использования минеральных ресурсов, но и анализировать и получать объективные данные о разработке минеральных ресурсов. Это обеспечивает важную техническую поддержку и основу для принятия решений органами управления горнодобывающей промышленностью в области планирования использования минеральных ресурсов, корректировки порядка разработки минеральных ресурсов и управления геологической обстановкой на шахтах.

Кроме того, на основе идентификации минералов и тонкозернистых минералов, а также в соответствии с законами минерального симбиоза и индикативной ролью геологической значимости самих минералов, можно интуитивно установить внутреннюю взаимосвязь между различными геологическими факторами, что может повысить эффективность гиперспектрального анализа и решения задач в геологических приложениях.

 мониторинг состояния лесов  

△ Карта лесного покрова, составленная на основе гиперспектральных данных видимого и ближнего инфракрасного диапазона со станции Тяньгун-1.

Мониторинг состояния лесов в основном включает в себя мониторинг состояния роста деревьев, а также мониторинг вредителей и болезней. Традиционные методы мониторинга состояния деревьев предполагают ручные полевые обследования, требующие значительных трудозатрат и времени, и часто позволяют получать данные лишь в точечном виде, что затрудняет оценку общего состояния всего леса. Однако... Мониторинг состояния лесов с помощью гиперспектрального спутникового дистанционного зондирования обладает значительными преимуществами, такими как высокая периодичность и широкий охват. Благодаря функции «интеграции карты и спектра» он позволяет эффективно выявлять информацию о вредителях и болезнях лесов путем сравнения спектральной отражательной способности.

△Красной областью обозначены деревья, пораженные вредителями и болезнями.

Деревья, пораженные вредителями и болезнями, будут демонстрировать аномалии в спектральной отражательной способности и температуре, вызывая изменения в характеристиках поглощения и отражения листьев в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Поэтому, на основе данных, собранных с помощью гиперспектральных спутников дистанционного зондирования, различия в спектральной отражательной способности и структурные аномалии могут быть выявлены с помощью методов улучшения изображений и извлечения информации, что позволит отслеживать состояние здоровья деревьев.

Мониторинг чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий  

△Интерпретированное спутниковое изображение лесного пожара в уезде Мули, префектура Ляншань, провинция Сычуань, 1 апреля 2020 г.

В последние годы в городских и лесных районах участились пожары и взрывы, причиняющие чрезвычайно серьезные убытки, такие как взрыв в порту Тяньцзиня, взрыв газового терминала в Шэньяне и лесной пожар в Ляншаньском автономном округе И провинции Сычуань. Что касается мониторинга пожаров... Спутниковое дистанционное зондирование позволяет преодолеть сложности, связанные с планированием во времени и пространстве, предоставляя данные для принятия решений в области оказания экстренной помощи и ликвидации последствий стихийных бедствий.Например, в 2020 году Национальный центр применения спутникового дистанционного зондирования Министерства природных ресурсов в полной мере использовал возможности трехзвездочной сети оптических спутниковых группировок с разрешением 2/8 метров для непрерывного отслеживания развития лесного пожара в уезде Мули, префектура Ляншань, провинция Сычуань, с 30 марта по 1 апреля, создав карту интерпретации изображений лесного пожара. Результаты мониторинга были переданы в передовые подразделения по управлению чрезвычайными ситуациями.

△ Гиперспектральное изображение со спутника "Environment-1"

В ответ на метеорологические условия, Небольшие спутниковые группировки могут собирать данные дистанционного зондирования тропосферы.Она может отслеживать и прогнозировать экстремальные погодные явления, такие как тайфуны, проливные дожди и скопления облаков, а также проводить оценку в режиме реального времени и ранние предупреждения на основе информации о морских волнах. Кроме того, она может получать информацию о наводнениях во время сезона дождей через спутник, предоставляя данные для разработки политики в области водоснабжения, управления водными ресурсами, борьбы с наводнениями и водоотведения.

  Дистанционное зондирование океана  

△Тематическая карта концентрации хлорофилла а в воде, измеренной в ходе мониторинга качества воды в городе Чжухай.

Дистанционное зондирование океана — одна из ключевых технологий, которая привела к значительному прогрессу в морской науке в конце XX века. Ее главная цель — понимание, изучение, разработка, использование и защита морских ресурсов, что делает ее чрезвычайно важной в стратегическом плане. С развитием науки и техники гиперспектральное дистанционное зондирование стало передовой областью в дистанционном зондировании океана.

Благодаря многочисленным преимуществам, таким как широкий спектральный диапазон, высокое разрешение и наличие нескольких спектральных полос, спектрометры среднего разрешения стали эффективным инструментом для определения цвета и температуры океана. Его можно использовать не только для определения концентрации хлорофилла, содержания взвешенных частиц, некоторых загрязняющих веществ и температуры поверхностных вод в морской воде, но и для обнаружения морского льда, прибрежных зон и других подобных явлений.

Среди них температура поверхности моря и концентрация хлорофилла являются основополагающими элементами морской экологической среды. Их распределение отражает ареал скопления и среду обитания морского фитопланктона. Они также могут быть использованы для косвенного мониторинга или прогнозирования пространственно-временного распределения ресурсов, таких как районы океанического рыболовства и качество океанической воды. Спутники гиперспектрального дистанционного зондирования способны получать изображения поверхности моря на обширной территории и в любых погодных условиях. Благодаря интерпретации и анализу этих изображений можно эффективно получать данные о температуре поверхности моря и цвете океана, что обеспечивает информационную поддержку соответствующим ведомствам, таким как мониторинг морской среды и морское рыболовство.Это имеет огромное значение для прогнозирования температуры поверхности моря и мониторинга состояния окружающей среды в районах морского рыболовства.

Дистанционное зондирование в сельском хозяйстве  

△Точная классификация сельскохозяйственных культур на основе гиперспектральных спутниковых данных дистанционного зондирования

Современные технологии гиперспектрального дистанционного зондирования быстро развиваются, позволяя получать различные данные дистанционного зондирования Земли динамично, быстро, точно и оперативно. Точное земледелие требует точности в производстве и использовании ресурсов, а также аккуратности в управлении и развитии. Гиперспектральное дистанционное зондирование применяется в сельскохозяйственных исследованиях и технологиях следующими способами:

1. Исследование взаимосвязи между ростом отдельных растений и спектром листьев этих растений;

2. Использовать многовременные гиперспектральные данные для извлечения спектральных характеристик с целью идентификации и классификации различных видов растительности и сельскохозяйственных культур;

3. Оцените биофизические параметры растительности, такие как индекс листовой поверхности, биомасса, общее содержание азота и общее содержание фосфора.

4. Исследования моделей информации, получаемой с помощью дистанционного зондирования;

5. Используйте индексы растительности для анализа растительного покрова или динамического мониторинга роста сельскохозяйственных культур;

6. Мониторинг роста сельскохозяйственных культур.

△Стресс, связанный с болезнью: чем желтее кожа, тем тяжелее заболевание; чем зеленее кожа, тем легче заболевание.

Развитие гиперспектрального дистанционного зондирования в точном земледелии имеет множество тенденций. Новые технологии дистанционного зондирования для точного земледелия остаются одним из основных направлений исследований. Это также требует проектирования и создания базовых сельскохозяйственных информационных систем, систем извлечения симптомов заболеваний и сельскохозяйственной диагностики с использованием ГИС, а также моделей систем поддержки принятия решений с использованием управленческой информационной системы.

мониторинг городских территорий  

Сочетание гиперспектральных данных и данных дистанционного зондирования с высоким пространственным разрешением позволяет детально различать городские объекты и объекты, созданные человеком. Спутники дистанционного зондирования могут фиксировать источники излучения на поверхности Земли в ночное время, такие как ночное освещение и пожары, наблюдая за яркостью поверхности Земли в ночное время. Эта яркость в основном обусловлена ​​деятельностью человека, например, освещением жилых районов, промышленных зон и даже освещением рыболовных судов, а также пожарами. Эту яркость можно количественно оценить для измерения уровня человеческой активности, и она широко используется в национальной экономике и сфере безопасности.

Кроме того, спутниковые снимки дистанционного зондирования отличаются объективностью, точностью и актуальностью, предоставляя систематическое и эффективное высокотехнологичное средство для городского планирования, строительства и правоприменения. Они могут играть важную роль в городском планировании, строительстве и управлении, а также обеспечивать хорошие результаты в мониторинге незаконного строительства.На основе спутниковых снимков дистанционного зондирования можно выделить участки изменений конкретных объектов, что позволяет выявлять, предотвращать и пресекать незаконное использование земель и незаконное строительство, особенно на крышах существующих зданий и городских и сельских улицах. Это также позволяет использовать карты для контроля, что способствует повышению эффективности и снижению затрат на правоприменение. С другой стороны, спутниковые снимки высокого разрешения могут использоваться для ежемесячного непрерывного мониторинга проектов по освоению земель после их утверждения, отслеживая ход строительства на протяжении всего процесса.

Международная торговля и финансирование данных  

Ключевые промышленные парки, порты и аэропорты по всему миру являются важными посредниками и платформами для глобальной свободной торговли. Наблюдение за их «ростом» с точки зрения больших данных, полученных с помощью спутникового дистанционного зондирования, позволяет выявить динамичную картину глобальной торговли. Спутниковые снимки и большие данные могут раскрыть новую информацию о мировой торговле различными товарами (включая минералы, металлы, энергию, электроэнергию, выбросы углерода и т. д.), выявляя скрытую под слоем спутниковых снимков информацию и поддерживая определенные виды торговой и инвестиционной деятельности.

Военное применение  

Гиперспектральные изображения, благодаря богатой информации о местности, с самого начала применялись в военной сфере. Практические применения продемонстрировали высокую военную ценность этой спектральной технологии, поэтому тенденция использования этого дистанционного датчика на военных спутниках быстро растет.В военной разведке и идентификации камуфляжа гиперспектральный сканер может автоматически обнаруживать цели на замаскированных объектах, используя спектрометр, основанный на различных спектральных характеристиках цели и материала камуфляжа. При исследовании производства оружия гиперспектральный сканер может не только определять спектральные характеристики и наличие целей, но и анализировать их материальный состав. Он может собирать дым, образующийся на заводах, напрямую определять его материальный состав и идентифицировать производимое на заводе оружие, особенно наступательное.

В настоящее время модули и программное обеспечение для обработки гиперспектральных данных все чаще используются и коммерциализируются. Как развивающаяся технология, основанная на слиянии спектроскопии и дистанционного зондирования, гиперспектральная технология дистанционного зондирования демонстрирует неограниченные возможности и потенциал для развития цифровой экономики.Считается, что с дальнейшим развитием технологий предварительной обработки гиперспектральных данных и извлечения информации, будущие гиперспектральные технологии будут иметь более разнообразные режимы применения, напрямую предоставляя пользователям широкий спектр информационных продуктов и удовлетворяя потребности пользователей на разных уровнях.

(Часть контента в этой статье взята из интернета. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления контента.)