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短波紅外技術(shù)在空間遙感中的應(yīng)用

發(fā)布時間： 2022-10-31　　點擊次數(shù)： 1952次

空間遙感技術(shù)，即利用遙感探測設(shè)備，在遠距離感知和接收物體發(fā)出的輻射或反射出的電磁波信息，并將其分析處理成所需的信號或圖像的技術(shù)。目前空間遙感技術(shù)已經(jīng)深入到人類的工作和生活當(dāng)中，在海洋研究、氣象和氣候研究、森林資源勘測、地質(zhì)礦產(chǎn)勘察、農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)估、自然災(zāi)害檢測中都有廣泛應(yīng)用。
空間遙感從工作機理上可以分為主動遙感與被動遙感，從探測譜段上劃分可以分為微波探測和光學(xué)探測。一般情況下，微波探測可以看作是主動遙感，光學(xué)探測可以看作是被動遙感。
微波探測主要原理是，使用微波源發(fā)出微波信號，微波信號在接觸到探測目標(biāo)后返回，再通過遙感儀器接收返回的微波信號進行處理應(yīng)用。

而光學(xué)探測也稱光電探測，即用相應(yīng)波段的光電探測器接收目標(biāo)的輻射反射等信息，經(jīng)由光電探測器的本身特性，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，再交由后端電路進行數(shù)據(jù)的處理。

微波探測與光學(xué)探測為互補關(guān)系，在空間遙感中都被廣泛應(yīng)用。但不管是微波探測還是光學(xué)探測，都需要通過衛(wèi)星攜帶微波/光學(xué)探測設(shè)備才能實現(xiàn)對目標(biāo)地物的探測與感知。由于地球外圍有很厚的大氣層，從地球表面向外可分為對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層，大氣層中的各種粒子都會對天體輻射和電磁波進行吸收和反射，這就導(dǎo)致衛(wèi)星對地遙感的實現(xiàn)需要依賴大氣窗口波段。

大氣窗口波段，即能在大氣層中保持高透過率的波段。因為大氣層中各種粒子對輻射的反射和吸收，只有某些波段范圍的天體輻射和電磁波才能在大氣層中保持高透過率，這些在大氣層中能保持高透過率的波段被稱之為大氣窗口波段。
大氣窗口波段的光譜段主要有：微波波段、紅外波段和可見光波段等，微波探測具有全天候晝夜工作能力，不易受氣象條件和日照水平的影響。但微波的波長比可見光、紅外線要長幾百至幾百萬倍，所以衍射現(xiàn)象顯著，導(dǎo)致空間分辨率較低，而光學(xué)探測正好彌補了微波探測的這一缺點。且紅外線的波段相比可見光也有較強的穿透云雨霧的能力，彌補了可見光受天氣影響較大的缺陷。在紅外波段，常見的紅外波段的大氣窗口一般劃分為短波紅外、中波紅外和長波紅外三個大氣窗口波段。
其中短波紅外波段與中波和長波相比，波長較短，細節(jié)分辨力更好，有利于對比度較強的高分辨率圖像，可便于和各類光譜成像裝置搭配后使用，其成像效果更接近于可見光圖像，而不是紅外光譜的熱能。由于很多物質(zhì)都在該波段具有的光譜特性，因此短波紅外波段在空間對地遙感領(lǐng)域的許多方面都有不可替代的作用，比如大氣成分的分析、地質(zhì)資源的勘探、土壤水分的檢測等等。
而InGaAs材料在短波紅外波段具有高靈敏度、高探測率、高量子效率，且可以在室溫或近室溫下工作的特點，是小型化、低成本和高可靠性的短波紅外探測器的選擇。
我司一直致力于基于高性能InGaAs探測器的短波紅外相機開發(fā)與應(yīng)用。結(jié)合行業(yè)發(fā)展與市場需求，立鼎團隊不斷將產(chǎn)品優(yōu)化迭代，推陳出新。針對不同的用戶群體打造了滿足用戶需求的系列產(chǎn)品，性能可靠，價格合理，深受國內(nèi)外行業(yè)用戶的信賴。
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立鼎科研型系列可為用戶提供科研級性能的短波紅外相機，由于溫度對探測器成像有較高的影響，探測器制冷溫度越低，探測器成像質(zhì)量越高。立鼎該系列采用了高性能的制冷設(shè)計將芯片溫度可降至-80℃，從而降低暗電流，在超長的曝光時間下工作，圖像也能具有高的信噪比。提供集成多種圖像算法的專用軟件，非常適合科研級用戶需求。

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