天上的“眼睛”怎样看清地面物体的“指纹”
①9月7日11时01分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙遥四十运载火箭成功发射高光谱观测卫星。该卫星的使命是对我国大气.、水体 、陆地环境进行高光谱观测。
②作为遥感技术的前沿领域，高光谱遥感对于很多人来说仍然是个比较“遥远”的专业名词。其实，高光谱的含义并不神秘。
③原来，高光谱遥感就像一只“眼睛”，只是它探测的光谱范围比人眼宽得多，也精细得多。而地面上的每种物体都有自己独特的光谱特征，就像“指纹”一样，专家通过高光谱遥感卫星获得的光谱信息就能识别出地物成分。
④在高光谱观测卫星上，一共装载着七台遥感仪器，包含两台陆表成像仪与五台大气.成分探测仪，探测谱段覆盖了从紫外到长波红外谱段，采用高光谱及高精度偏振等多种手段，获取大气和地表的空间几何、辐射、光谱和偏振等多种信息。
⑤之所以说高光谱观测卫星就像“眼睛”，是因为卫星和人眼一样，都是通过获取光谱来采集信息的。但是，人眼的观测范围十分有限，仅限于对可见光频率范围内的观测，而高光谱观测卫星的"可见"范围要广得多。遥感仪器除了探测可见光到短波红外，还可以探测紫外、中红外和热红外等波段。如果把高光谱设备比作一台相机，它的功能就是可以在每个光谱波段拍一张照片。
⑥卫星收集到大气.和地表的光谱信息，句，含了各种目标地物的光谱特征，这些地物都有自己独特的光谱特征，就像人的指纹一样，而科学家就可以利用这些光谱信息识别出地物成分。
⑦我们可以将地物的光谱特征比作指纹，但现实当中的指纹识别是存在模糊、混淆等问题的，高光谱观测卫星会不会遇到这个问题呢？江苏省农业科学院信息中心遥感大数据方向负责人毛星表示，在高光谱观测的实际应用中很容易存在异物同谱和同物异谱的现象，例如树和草地的光谱曲线有时看起来就是差不多的，同一棵树从两个位置观测得出的光谱曲线也可能存在差异。 实际应用当中，为避免以上这两种情况，科学家不仅会利用物体的光谱信息，还要结合物体的空间位置信息来进行区分。
⑧除了异物同谱和同物异谱等问题，李云端介绍说，当高光谱仪器的一个像元中观测到多种物质时；会出现光谱混叠的现象。科学家依靠成熟的算法解开混叠，该算法可以根据不同成分对光谱的影响程度，计算出不同成分的含量。此外，科学家们还在研发新一代高光谱成像仪，以进一步提高成像仪的空间分辨率，使获取的光谱"更纯"，一定程度上减少光谱混叠。
⑨高光谱遥感在农业应用中十分广泛，可以用于农作物估产、长势监测、病虫害识别、农作物精细分类、杂草识别等工作。除农业领域以外，卫星也将为国内各行业用户提供高精度、高光谱遥感数据，包括我国环境的综合监测和监管，以及自然资源勘查 、防灾减灾 、林业资源清查、气候变化研究等领域。
⑩此外，高光谱观测卫星有个值得一提的功能——它是我国目前唯一可用于大气污染气体探测的有效载荷，可单日覆盖全球污染气体监测，服务于我国"大气污染防治"及"臭氧和 PM2.5 协同探测"等国家战略。大气主要温室气体监测仪（GMI）可实现1—4 ppm的二氧化碳探测和30 ppb的甲烷探测，让碳排放无所遁形，为我国"碳达峰与碳中和"战略提供重要支撑。
高光谱观测卫星有个值得一提的功能———它是我国目前唯一可用于大气污染气体探测的有效载荷。
