國產(chǎn)機(jī)載短波紅外高光譜儀器選購指南:行業(yè)適配與性能考量
當(dāng)傳統(tǒng)遙感技術(shù)難以穿透地表偽裝、無法精準(zhǔn)識(shí)別物質(zhì)成分時(shí),機(jī)載短波紅外高光譜技術(shù)正以“圖譜合一”的核心優(yōu)勢(shì),成為地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的“透視眼”。
一、選型指南:四大核心維度,精準(zhǔn)匹配應(yīng)用需求
機(jī)載短波紅外高光譜系統(tǒng)的選型需兼顧技術(shù)參數(shù)與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,避免盲目追求“高指標(biāo)”而忽視適配性,核心選型維度如下:
1. 光譜性能:匹配物質(zhì)識(shí)別需求
· 光譜范圍:若聚焦地質(zhì)勘探、礦物識(shí)別,需選擇1000-2400nm全短波紅外覆蓋的產(chǎn)品,可完整捕捉礦物的特征吸收峰;若兼顧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè),可選擇400-1700nm可見-近紅外+短波紅外復(fù)合波段(如雙利合譜GaiaSky系列)。


400-1000nm波段相機(jī)分類識(shí)別結(jié)果 900-1700nm波段相機(jī)分類識(shí)別結(jié)果
· 光譜分辨率:物質(zhì)識(shí)別精度直接依賴光譜分辨率,地質(zhì)精細(xì)勘探需≥2.5nm,常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)可選擇3.5-5nm。
· 光譜通道數(shù):通道數(shù)越多,光譜曲線越連續(xù),雙利合譜GaiaSky-mini3-VN系列通道數(shù)可達(dá)1024個(gè),確保光譜信息無遺漏。
2. 成像與平臺(tái)適配:平衡效率與穩(wěn)定性
· 空間分辨率:飛行高度300米時(shí),地面采樣距離(GSD)≤0.15m可滿足精細(xì)監(jiān)測(cè)需求。
· 掃描速度:大面積測(cè)繪需選擇高幀速產(chǎn)品,比如雙利合譜的GaiaSky-mini3-VN,可大幅提升作業(yè)效率;固定翼無人機(jī)需適配外置推掃模式,旋翼無人機(jī)可選擇懸停拍攝模式。
GaiaSky-mini3 第三代無人機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)
· 平臺(tái)兼容: lightweight設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,選擇重量≤1.5kg的系統(tǒng)(如GaiaSky-mini系列重量僅1-1.2kg),可適配DJI M300、縱橫CW-100等主流無人機(jī),降低搭載門檻。
3. 數(shù)據(jù)處理:保障結(jié)果精準(zhǔn)高效
· 校準(zhǔn)能力:需支持光譜、輻射度、反射率、幾何精校正等全流程校準(zhǔn),雙利合譜自主研發(fā)的校正軟件內(nèi)置多種先進(jìn)算法,可實(shí)現(xiàn)任意面積圖像拼接,確保數(shù)據(jù)精度。
雙利合譜Gaiasky-mini2-VN采集控制界面
· 實(shí)時(shí)性:應(yīng)急監(jiān)測(cè)需選擇支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回傳與反演的系統(tǒng),可實(shí)時(shí)輸出植被指數(shù)、水質(zhì)參數(shù)等結(jié)果,為決策提供快速支撐。
· 軟件兼容性:數(shù)據(jù)格式需兼容ENVI、Matlab等第三方軟件,同時(shí)支持自定義反演模型輸入,滿足科研與行業(yè)定制需求。
4、 環(huán)境適應(yīng)性:應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況
· 極端環(huán)境(高海拔、高溫差、強(qiáng)震動(dòng))需選擇經(jīng)過實(shí)測(cè)驗(yàn)證的產(chǎn)品。
· 防護(hù)等級(jí)建議≥IP54,確保在雨天、沙塵等惡劣天氣下正常工作。
二、 應(yīng)用領(lǐng)域:技術(shù)落地,解鎖多行業(yè)精準(zhǔn)解決方案
雙利合譜機(jī)載短波紅外高光譜系統(tǒng)憑借“大范圍、非接觸、高精準(zhǔn)”的優(yōu)勢(shì),已在多個(gè)核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)成熟應(yīng)用,成為行業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵支撐:
應(yīng)用關(guān)聯(lián)
1. 地質(zhì)勘探:高效找礦與地質(zhì)制圖
短波紅外波段可精準(zhǔn)識(shí)別黏土礦物、碳酸鹽、硫酸鹽等蝕變礦物的特征光譜,通過機(jī)載高光譜數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大范圍礦物填圖,圈定找礦靶區(qū)。雙利合譜系統(tǒng)可快速反演礦物分布規(guī)律,分析成巖成礦過程,已應(yīng)用于斑巖礦床、稀土礦床等勘查項(xiàng)目。
礦區(qū)礦物識(shí)別
2. 環(huán)境監(jiān)測(cè):全方位生態(tài)守護(hù)
水體監(jiān)測(cè):可快速識(shí)別石油泄漏、微塑料污染、葉綠素含量、總氮總磷等水質(zhì)參數(shù),通過歸一化水指數(shù)(NDWI)、水分脅迫指數(shù)(MSI)等實(shí)時(shí)反演,實(shí)現(xiàn)河道、湖泊的全覆蓋監(jiān)測(cè),為水污染溯源提供科學(xué)依據(jù)。
土壤與植被監(jiān)測(cè):精準(zhǔn)反演土壤含水量、重金屬含量、有機(jī)質(zhì)分布,以及植被葉綠素含量、氮磷鉀水平、病蟲害脅迫程度,支持農(nóng)業(yè)灌溉優(yōu)化、土壤修復(fù)評(píng)估與生態(tài)多樣性調(diào)查。
災(zāi)害應(yīng)急:在地震、洪水等災(zāi)害后,可快速評(píng)估植被損毀范圍、土壤侵蝕程度,為救災(zāi)部署與災(zāi)后重建提供數(shù)據(jù)支持。
3. 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè):賦能智慧生產(chǎn)
通過捕捉作物在短波紅外波段的光譜響應(yīng)差異,提前預(yù)警病蟲害爆發(fā),精準(zhǔn)區(qū)分作物營養(yǎng)缺乏類型(氮/磷/鉀)。雙利合譜系統(tǒng)支持20余種植被指數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算,用戶可自定義分析模型,實(shí)現(xiàn)“按需施肥、精準(zhǔn)施藥”,減少農(nóng)業(yè)投入,同時(shí)提升作物產(chǎn)量與品質(zhì)。
其輕量化設(shè)計(jì)適配小型旋翼無人機(jī),可滿足大棚、果園等小范圍精細(xì)監(jiān)測(cè)與大田規(guī)?;鳂I(yè)需求。
4. **與安防:偽裝識(shí)別與目標(biāo)探測(cè)
短波紅外可穿透?jìng)鹘y(tǒng)光學(xué)偽裝網(wǎng)、植被偽裝,精準(zhǔn)識(shí)別偽裝目標(biāo)與背景的光譜差異。
雙利合譜系統(tǒng)憑借高靈敏度探測(cè)器與快速成像能力,可實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)偽裝目標(biāo)識(shí)別、**裝備探測(cè),以及敏感區(qū)域安防監(jiān)控,為國防與公共**提供技術(shù)保障。
790nm原始光譜圖/偽彩合成圖/識(shí)別結(jié)果
三、雙利合譜核心產(chǎn)品推薦:技術(shù)沉淀,鑄就標(biāo)桿
雙利合譜依托十余年高光譜技術(shù)積累,形成“全場(chǎng)景覆蓋+定制化服務(wù)”的產(chǎn)品矩陣,幾款核心機(jī)載短波紅外高光譜系統(tǒng)精準(zhǔn)匹配不同應(yīng)用需求:
GaiaSky系列機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)(GaiaSky-mini2/3-VN/NIR+POS)
GaiaSky系列產(chǎn)品
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UV |
VIS |
VNIR |
NIR |
SWIR |
MWIR |
LWIR |
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取證:指紋,偽鈔 |
顏色 |
蔬果 |
塑料 |
制藥 |
熱氣體 |
礦物質(zhì) |
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半導(dǎo)體 |
圖畫 |
成熟度 |
分選 |
礦物質(zhì) |
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水體溫度 |
雙利合譜始終以 “自主研發(fā) + 場(chǎng)景落地” 為核心,將光柵分光、探測(cè)器技術(shù)與行業(yè)需求深度融合,其機(jī)載短波紅外高光譜系統(tǒng)不僅具備國際**的技術(shù)指標(biāo),更通過千余個(gè)實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證了穩(wěn)定可靠性。
