الخلاصة : حققت تكنولوجيا الصور الفائقة الطيفية ، باعتبارها تقنية الاستشعار عن بُعد متقدمة ، تطوراً كبيراً وتطبيقًا واسع النطاق في العديد من المجالات في السنوات الأخيرة. تقدم هذه المقالة مبادئ وخصائص الصور الفائقة الطيفية بالتفصيل ، وتناقش بتعمق تطبيقاتها في الزراعة والمراقبة البيئية والاستكشاف الجيولوجي وغيرها من المجالات ، ويتطلع إلى اتجاهات التنمية المستقبلية.
1. مقدمة
مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، تلعب تكنولوجيا الصور الفائقة الطيفية دورًا متزايد الأهمية في العديد من المجالات مع مزاياها الفريدة. لا يمكن أن توفر الصور الفائقة الطيفية معلومات مكانية غنية فحسب ، بل تحصل أيضًا على معلومات طيفية دقيقة ، مما يوفر دعمًا قويًا لتحديد الهدف والتصنيف والتحليل الكمي.
2. مبادئ وخصائص الصور الفائقة
(1) مبدأ
تتكون الصور الفائقة الطيف من سلسلة من الصور الضيقة المستمرة ، كل شريط يتوافق مع نطاق الطول الموجي مختلف. من خلال قياس الانعكاس والإشعاع والخصائص الأخرى للكائن المستهدف بأطوال موجية مختلفة ، يمكن الحصول على منحنى المميز الطيفي للهدف. تحتوي هذه المنحنيات المميزة الطيفية على معلومات مميزة الفيزيائية والكيميائية وغيرها من الهدف ويمكن استخدامها لتحديد الهدف والتصنيف.
(2) الميزات
دقة طيفية عالية: قادرة على التمييز بين الاختلافات الطيفية الصغيرة وتوفير معلومات طيفية أكثر ثراءً.
معلومات متعددة النطاق: تحتوي على العشرات أو حتى مئات النطاقات ، والتي يمكن أن تعكس بشكل شامل خصائص الهدف.
مزيج من المعلومات المكانية والمعلومات الطيفية: لا يمكن فقط الحصول على التوزيع المكاني للهدف ، ولكن أيضًا فهم خصائصه الطيفية.
القياس غير الملامس: لا حاجة للاتصال بالكائن المستهدف ، يمكن تحقيق المسافة الطويلة والمراقبة الكبيرة في المنطقة.
3. تطبيقات الصور الفائقة في مجالات مختلفة
(1) المجال الزراعي
مراقبة المحاصيل: يمكنها مراقبة حالة نمو المحاصيل والآفات والأمراض ، وما إلى ذلك ، وتوفير دعم صنع القرار للزراعة الدقيقة. على سبيل المثال ، من خلال تحليل الخصائص الطيفية للمحاصيل ، يمكن الحكم على الوضع الغذائي للمحاصيل ، ويمكن تنفيذ الإخصاب والري في الوقت المناسب.
تحليل التربة: يمكن أن يكتشف بسرعة تكوين التربة والخصوبة ، وما إلى ذلك ، مما يوفر أساسًا لتحسين التربة والتخصيب العقلاني.
اختبار جودة المنتج الزراعي: يمكن استخدامه للكشف عن استحقاق وجودة ومؤشرات المنتجات الزراعية الأخرى لتحسين الجودة والتنافسية في السوق للمنتجات الزراعية. 
مراقبة جودة المياه: من خلال تحليل الخصائص الطيفية للمسطحات المائية ، يمكن اكتشاف محتوى الملوثات ونمو الطحالب في المياه لتوفير الدعم الفني لحماية موارد المياه.
المراقبة الجوية: يمكن استخدامها لمراقبة تركيز الملوثات ، وتوزيع الهباء الجوي ، وما إلى ذلك في الجو ، وتوفير بيانات لتقييم الجودة البيئية في الغلاف الجوي.
مراقبة البيئة البيئية: يمكنها مراقبة تغطية الغطاء النباتي والتنوع البيولوجي وما إلى ذلك ، وتوفير أساس علمي لحماية البيئة البيئية والتنمية المستدامة.
الاستكشاف المعدني: يمكن استخدام صور فائقة الطيفية لتحديد الخصائص الطيفية للمعادن المختلفة والاستكشاف بسرعة ودقة الموارد المعدنية.
مراقبة الكوارث الجيولوجية: يمكنها مراقبة الكوارث الجيولوجية مثل الانهيارات الأرضية وتدفقات الحطام لتوفير معلومات عن الإنذار المبكر للكوارث.
4. اتجاهات التنمية لتكنولوجيا التصوير الفائق الطيف
(1) دقة طيفية أعلى ودقة مكانية: مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، فإن الدقة الطيفية والدقة المكانية للصور الفائقة الطيفية ستستمر في التحسن ، والقدرة على توفير المزيد من المعلومات المستهدفة.
(2) المراقبة في الوقت الفعلي والمعالجة السريعة: تطوير تكنولوجيا المراقبة في الوقت الفعلي لتحقيق الاستجابة السريعة ومعالجة الأهداف وتحسين توقيت المراقبة.
(3) اندماج البيانات متعددة المصادر: دمج الصور الفائقة الطيفية مع بيانات الاستشعار عن بُعد الأخرى ، وبيانات المعلومات الجغرافية ، وما إلى ذلك لتحسين دقة التعرف على الهدف وتصنيفها.
(4) التطبيق الذكي: الجمع بين الذكاء الاصطناعي ، والتعلم الآلي وغيرها من التقنيات لتحقيق التحليل التلقائي ومعالجة الصور الفائقة الطيفية وتحسين كفاءة العمل.
5. الخلاصة
كتقنية متقدمة مع آفاق تطبيق واسعة ، تلعب تكنولوجيا الصور الفائقة الطيفية دورًا مهمًا في الزراعة والمراقبة البيئية والاستكشاف الجيولوجي وغيرها من المجالات. من خلال التطوير المستمر وتحسين التكنولوجيا ، سيتم استخدام تقنية الصور الفائقة الطيفية على نطاق واسع في المزيد من المجالات وتقديم مساهمات أكبر في تطور المجتمع البشري وتقدمه.
