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用高光谱遥感发现“物质指纹”

市场信息网   2021-12-03 15:59:18   来源: 中国经济网   评论:0

  童庆禧

  国家的支持是技术发展的最大动力,举国体制为许多科技创新提供了强大助力

  在纪录片《我在故宫修文物》中,科研人员使用一种名为高光谱的遥感技术,通过扫描古字画提取墨迹、识别颜料。物质都有独特的光谱特征,就像指纹一样。高光谱遥感技术可以帮助人们更好看清它们,因此可以用于监测自然灾害,给土地利用和农作物做精细分类等。

  总的来看,我国遥感技术起步比较晚,高光谱遥感是为数不多与国际发展前沿同步的遥感技术。改革开放初期,中国科学院组织专家利用高光谱遥感技术,开发用于遥感找矿设备。我与上海技术物理所等单位的一批优秀专家共事,参与了这项工作。从当时科技水平实际出发,我们自主研制出了第一代红外细分光谱扫描仪。虽然现在看来,这个仪器比较简单,但它迈出了我国高光谱遥感发展重要一步。

  随后,中国科学院引进了两架“奖状”型遥感飞机。我们对这两架飞机做了全面遥感改装,让它们在新疆这片广袤大地上空翱翔。两年多的时间里,我们识别出多处黄金蚀变带和矿化带,圈定了一些找矿靶区。这些工作让我国高光谱遥感技术进入一个较快的发展阶段。在30多年的服役期里,这两架飞机还在黄土高原水土流失监测、三北防护林和国家土地资源调查等工作上发挥了重要作用。

  进入21世纪,我国高光谱遥感快速发展。环境系列卫星、神舟飞船和“高分辨率对地观测”国家重大专项卫星等都搭载了高光谱遥感载荷。近年来,“可见短波红外高光谱相机”等高光谱设备的研制与发展,将我国高光谱遥感技术推进到了一个新的阶段。从起步到蓬勃发展、从探索研究到深入应用,在高光谱遥感技术领域,我国始终和国际前沿保持同步,部分技术领跑全球。

  回顾高光谱遥感技术的发展历程,我深切感受到国家的支持是技术发展的最大动力,举国体制为许多科技创新提供了强大助力。还记得,当年为了追踪对地观测前沿技术发展,中国科学院从院属各所抽调人员,成立了地球资源卫星调研组,联合全国科研单位,着力发展地球资源卫星有关技术。在国家制定科技攻关计划时,急需开展的、容易见成效的重要研究很多。在当年国家财力并不充裕的条件下,高光谱遥感作为一项前沿技术,仍然获得了不小的支持。

  当然,科研人员的努力也很重要。1979年,中国科学院成立了遥感应用研究所,我是该所最早的成员之一。当时,在遥感领域,我们与国外先进水平差距非常大,几乎是从一张白纸上起步,连可以查阅学习的资料都很难找到。上世纪80年代中后期到90年代,我们在全国各地开展遥感研究,特别是航空遥感。我们在长江、黄河、淮河、洞庭湖、鄱阳湖流域开展洪水的遥感监测,为抗洪救灾提供信息支援。尽管很辛苦,但大家都特别开心,为与国家同呼吸、共命运而感到自豪。

  青年是国家的未来,是民族的希望。高兴的是,我看到年轻一代继承了老一辈遥感人锲而不舍的精神,继续推动我国高光谱遥感技术走在国际前沿。面向未来,高光谱遥感技术在技术成熟度、应用的广度和深度上还有明显不足,但我相信,在新一代研究者的努力下,高光谱遥感技术的发展前景一定会越来越好。

  (作者为中国科学院院士、中国科学院空天信息创新研究院研究员,记者喻思南整理)


责任编辑:gaoxuejing刘媛


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