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高光譜遙感原理與方法范文1
一、引言
多/高光譜遙感，是多/高光譜分辨率遙感測量的簡稱，它是從感興趣的物體中獲取許多比較窄、光譜連續的影像數據，并獲取相應數據的技術。其工作范圍是在電磁波譜的可見光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內。多/高光譜遙感可以探測到可見光等不可探測或者很難探測到的物質。因而，多/高光譜遙感測量的出現是遙感領域的一次突破性革命。
多/高光譜遙感具有信息量大、光譜分析率高和圖譜合一等優點，它可以實現同步獲取目標信息、光譜信息以及輻射信息等優勢，更為重要的是，多/高光譜遙感不需要人為信號源。多/高光譜遙感自誕生起就受到各個國家的重視和追捧，截至目前為止，多/高光譜遙感已經在地質勘探與地球資源調查、城市遙感與規劃管理、環境與災害監測、精細農業、深空探測以及軍事目標識別等多個方面有了實質性的應用[2]，但是，它的前景依舊不可估量。多/高光譜遙感基本上屬于無損、非接觸式的檢測，而文物古跡大多年代久遠，有不可復原性，很難承受接觸式測量帶來的損傷和破壞，在這一點上，多/高光譜遙感和文物古跡保護不謀而合，將多/高光譜遙感和文物古跡保護有機的結合起來，是現代科學技術發展的趨勢，也是考古界的需求和呼聲。
本文主要探討多/高光譜遙感在樂山文物古跡保護方面的應用，結合樂山市的具體信息，做出合理的分析和規劃。
二、多/高光譜遙感在樂山大佛保護上的應用
很多的文物古跡都歷經千百年時間，其表面或者內部都多少有一些損傷、風化或者腐蝕。這些文物又往往具有很高的歷史價值，不能夠隨意進行接觸式檢測和調研，這對文物受損程度的評判帶來了巨大的問題。
樂山大佛已經有了上千年的歷史，大佛表面受到的磨損情況十分嚴重。根據相關專家的推算，現在我們看到的大佛，已經比最初的大佛“清瘦”了許多，也就是說，樂山大佛表面受到的風化和腐蝕情況十分嚴重。而大佛表面受損的情況，如果采用接觸式的方法，一方面難度極大，效果不會很理想；另一方面，會對大佛表面產生傷害，進一步加強其表面的風蝕等。多/高光譜遙感則可以很好的解決這個問題，多/高光譜遙感是一種非接觸式檢測方法，既降低了檢測成本，又保護了文物古跡，是一種較為可靠的方法。
我們知道，不同的物質對于多/高光譜遙感圖像的不同波段有著不同的反應，這是基于多/高光譜遙感的特性。通過這些特性我們可以獲得文物的一些內部信息，這些信息是很難通過文物表面檢測而獲得的。實際應用中，只要找到對大佛中的隱含信息較為敏感的波段，使用這些波段對其進行深入的研究，就可以獲取一些普通方式無法獲取的特征，從而可以恢復出一些已經消失的信息。此種技術已經在實際中有過采用的先例，例如，英國《星期日泰晤士報》于2006年5月28日首次向公眾披露，塞拉奇尼借助多光譜成像技術成功地發現了達?芬奇的《三博士來朝》這幅世界名畫背后的血腥的場面。
因此，如果我們把多/高光譜遙感應用在樂山大佛的保護上，將會卓有成效。一方面，我們可以通過多/高光譜遙感的信息，了解大佛本身的受損情況，并針對這些問題做出更好的保護措施，避免大佛受到進一步的傷害；另一方面，我們可以從大佛身上獲得更多信息，預測大佛表面一些可能發生的問題，例如何處已經出現裂隙，何處已經出現凹陷，通過這些方面，我們可以防患于未然，在真正發生不可挽回損失之前就發現這些問題。
三、多/高光譜遙感在文物斷代上的應用
多/高光譜遙感在文物的斷代方面也有很好的作用。根據遙感學知識，即便是同一類型的文物，由于其年代不同，其原材料、加工工藝等方面都是大相徑庭的，這些因素反應到成份上就造成了其光譜特征的不同。如果我們采用多/高光譜遙感對文物進行處理，就可以很容易的發現文物所含的成分特征，進而可以推斷出文物大致的年限。但是，使用多/高光譜遙感對文物進行斷代，需要通過測試大量相應的同類型材料樣品，進而獲得大量的數據，并通過這些數據建立一個豐富的光譜指紋數據庫。通過這個數據庫，我們就有了對比的準則，從而可以準確確定文物的年代。因此，如何建立一個數據量足夠大的數據庫，如何使得數據庫的數據盡可能的涵蓋各個方面，如何維護這個數據庫，這些都是多/高光譜遙感在文物斷代方面的一個現實問題。
樂山作為世界聞名的文化遺產豐富地區，擁有著大量的文物儲備。但是，專家們對這些文物中的相當一部分的年代仍然存在著爭議。對這些年限尚不明確的文物進行斷代時就可以考慮使用多/高光譜遙感，相較于傳統的斷代方式，多/高光譜遙感方法可以更好的保護文物，避免斷代時給文物帶來的二次傷害，并且，在測量精度方面也有一定的保障。更多的去采用多/高光譜遙感斷代方法，加快建設更完善的光譜指紋數據庫，從長遠角度來看，是非常有現實意義的。
四、多/高光譜遙感數字博物館
在現代社會中，數字化已經成為了我們生活的大勢所趨，在文物古跡方面也是如此。目前，已經出現了很多的數字博物館，例如北京故宮博物院已經出現了數字紫禁城。但是，我們現在經常的數字博物館，往往所涉及的都是可見光波段的圖像，雖然已經具有很好的效果和實用價值，但是相比較于多/高光譜遙感，我們還有很多可以進一步研究的地方。與可見光相比較，多/高光譜遙感擁有更豐富、更立體的光譜信息，把多/高光譜遙感嘗試應用到數字博物館中，將會是一個很好的選擇。普通的基于可見光的數字立體圖像僅僅是對文物的空間信息進行了記錄和再現，缺乏對文物的進一步信息的全方位立體的保存和重現，這使得我們在對文物做深入研究時有很大的局限性。
多/高光譜遙感相比較于可見光，可以獲得更多的信息，除了三維信息、顏色信息之外，還有光譜信息。光譜信息是一個很廣泛的事物，通過光譜信息，我們可以了解許多隱含的信息，例如文物的材質組成、歷史變化、三維結構和外觀形態等。多/高光譜遙感可以通過這些信息了解文物古跡的受損情況、年代推算，還可以對文物進行完好度評估，以及推算出受損文物的原貌等等。例如，埃及考古學家通過多/高光譜遙感技術，對已經淹沒海底的古亞歷山大港進行了數字重現，獲得了極好的效果，古亞歷山大港已經淹沒海底，接觸式的測量和評估是不現實的，多/高光譜遙感則為科學家們提供了很好的評估手段，對沉睡海底千年的古城重新展現在人們眼前。
結合于樂山市，通過多/高光譜遙感建立數字博物館也是很必要的選擇。如果建立樂山大佛或者峨眉山景區的多/高光譜遙感數字博物館，一方面，我們可以利用多/高光譜遙感獲得的文物古跡的光譜信息，對文物進行分析，更好地去保護這些樂山地區的文物古跡；另一方面，我們可以將獲得的光譜信息和文物的普通信息一同展示出來，以數字博物館的形式向人們展示，更大的信息量，更科學的分析和更合理的保護建議，在觀眾之中一定有更強烈的反響。例如，我們可以將樂山大佛等文物古跡的基于多/高光譜遙感數字博物館放在互聯網上，讓更多的人去了解樂山地區寶貴的歷史資源。無論從文物的保護層面還是所帶來的宣傳效應，這都是很好的選擇。
五、結語
樂山作為一個擁有豐富歷史資源的地區，在現有的保護措施的基礎上，應該著眼于以多/高光譜遙感為例的新科技上，如何利用新科技、新手段去更好地保護文物古跡和推廣文物古跡是現階段我們需要思考的問題。
高光譜遙感原理與方法范文2
關鍵詞：遙感巖石礦物識別；礦化蝕變信息提??；地質構造信息提取；植被波譜特征；多光譜遙感技術；高光譜遙感技術；遙感生物地球化學技術；地質找礦
中圖分類號：TP7文獻標識碼： A 文章編號：
一、遙感技術的地質應用
地質是指地球的性質和特征。主要指地球的物質組成、結構、構造、發育歷史等，包括地球的圈層分異、物理性質、化學性質、巖石性質、礦物成分、巖層和巖體的產出狀態、接觸關系，地球的構造發育史、生物進化史、氣候變遷史，以及礦產資源的賦存狀況和分布規律等。遙感圖像提供了大量的地質信息，包括礦產和環境地質信息，利用這些信息，可以使地質工作者預先熟悉工作區的地質情況，科學決策擬投入的工作量、工作方法和研究目的。所謂遙感地質制圖就是利用遙感的方法完成地質圖的繪制。分為航天遙感地質制圖和航空遙感地質制圖。
1、航天遙感地質制圖
航天遙感是指以航天器為傳感器承載平臺的遙感技術。航天遙感實踐中，針對具體應用需求，選擇不同的傳感器，如成像雷達、多光譜掃描儀等，通過衛星地面站獲取合適的覆蓋范圍的最新圖像數據，利用遙感圖像專業處理軟件對數據進行輻射校正、增強、融合、鑲嵌等處理。同時，借助應用區域現有較大比例尺的地形數據，對影像數據進行投影變換和幾何精確糾正，并從地形圖上獲得主要地名點、主干構造、底層、巖體，以及礦床礦點、物化探異常信息，進行相應的標注和整飾，制作地質數字正射影像圖。
2、 航空遙感地質制圖
所謂航空遙感是指以航空器如飛機、飛艇、熱氣球等為傳感器承載平臺的遙感技術。根據不同的應用目的，選用不同的傳感器，如航空攝影機、多光譜掃描儀、熱紅外掃描儀、CCD 像機等，獲取所需航攝像片和掃描數據進行地質制圖。實踐表明，遙感地質制圖是一項新技術，不僅有它的優點而且也有它的缺點。遙感地質制圖比常規的地質制圖節省了大量的野外工作量，而且對客觀現象的表示優于常規地質圖，其主要的優勢在于周期短、成本低。但是，因為野外工作量少，也帶來一定的缺點。例如地質觀測點的數量、樣品種類和數量、地層和構造產狀等不如常規地質圖詳細充實。
二、遙感技術的找礦應用
1、直接應用———遙感蝕變信息的提取巖漿熱液或汽水熱液使圍巖的結構、構造和成分發生改變的地質作用稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變是成礦作用的產物，圍巖蝕變的種類（組合）與圍巖成分、礦床類型有一定的內在聯系，圍巖蝕變的范圍往往大于礦化的范圍，而且不同的蝕變類型與金屬礦化在空間分布上常具規律可循，因此，圍巖蝕變可作為有效的找礦標志。
1.1 蝕變遙感異常找礦標志圍巖蝕變是熱液與原巖相互作用的產物。常見的蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、云英巖化、夕卡巖化等。
1.2 信息提取的實現與地物發生反射、透射等作用的電磁波是地物信息的載體，地物的光譜特性與其內在的物理化學特性緊密相關，物質成分和結構的差異造成物質內部對不同波長光子的選擇性吸收和反射。具有穩定化學組分和物理結構的巖石礦物具有穩定的本征光譜吸收特征，光譜特征的產生主要是由組成物質的內部離子、基團的晶體場效應或基團的振動效果引起的。各種礦物都有自己獨特的電磁輻射，利用波譜儀對野外采樣進行光譜曲線測量，根據實測光譜與參考資料庫中的參考光譜進行對比，可以確定出樣品的吸收谷，識別出礦物組合。根據曲線的吸收特征，選擇合適的圖像波段進行信息提取。根據量子力學分子群理論，物質的光譜特征為各組成分子光譜特征的簡單疊加。傳感器在空中接收地表物質的光譜特性，因為探測范圍內有干擾介質存在（白云、大氣、水體、陰影、植被、土壤等），因此，在進行蝕變礦物信息提取時，根據干擾物質的光譜曲線出發，進行預處理消除干擾。目前遙感找礦蝕變異常信息的提取有多種方法，例如波段比值法、主成分分析法、光譜角識別法和MPH 技術（MaskPCAandHIS）、混合象元分解等。
2、遙感技術間接找礦的應用
2.1 地質構造信息的提取內生礦產在空間上常產于各類地質構造的邊緣部位及變異部位，重要的礦產主要分布于板塊構造不同塊體的結合部或者近邊界地帶，在時間上一般與地質構造事件相伴而生，礦床多成帶狀分布，成礦帶的規模和地質構造變異大致相當。遙感找礦的地質標志主要反映在空間信息上。從與區域成礦相關的線狀影像中提取信息（主要包括斷裂、節理、推覆體等類型），從中酸性巖體、火山盆地、火山機構及深部巖漿、熱液活動相關的環狀影像提取信息（包括與火山有關的盆地、構造），從礦源層、賦礦巖層相關的帶狀影像提取信息（主要表現為巖層信息），從與控礦斷裂交切形成的塊狀影像及與成礦有關的色異常中提取信息（如與蝕變、接觸帶有關的色環、色帶、色塊等）。當斷裂是主要控礦構造時，對斷裂構造遙感信息進行重點提取會取得一定的成效。遙感系統在成像過程中可能產生“模糊作用”，常使用戶感興趣的線性形跡、紋理等信息顯示得不清晰、不易識別。人們通過目視解譯和人機交互式方法，對遙感影像進行處理，如邊緣增強、灰度拉伸、方向濾波、比值分析、卷積運算等，可以將這些構造信息明顯地突現出來。除此之外，遙感還可通過地表巖性、構造、地貌、水系分布、植被分布等特征來提取隱伏的構造信息，如褶皺、斷裂等。提取線性信息的主要技術是邊緣增強。
2.2 礦床改造信息標志礦床形成以后，由于所在環境、空間位置的變化會引起礦床某些性狀的改變。利用不同時相遙感圖像的宏觀對比，可以研究礦床的剝蝕改造作用;結合礦床成礦深度的研究，可以對此類礦床的產出部位進行判斷。通過研究區域夷平面與礦床位置的關系，可以找尋不同礦床在不同夷平面的產出關系及分布規律，建立夷平面的找礦標志。另外，遙感圖像還可進行巖性類型的區分應用于地質填圖，是區域地質填圖的理想技術之一，有利于在區域范圍內迅速圈定找礦靶區。
三、遙感找礦的發展前景
1、高光譜數據及微波遙感的應用
高光譜是集探測器技術、精密光學機械、微弱信號檢測、計算機技術、信息處理技術于一體的綜合性技術。它利用成像光譜儀以納米級的光譜分辨率,成像的同時記錄下成百條的光譜通道數據, 從每個像元上均可以提取一條連續的光譜曲線, 實現了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取, 因而具有巨大的應用價值和廣闊的發展前景。成像光譜儀獲得的數據具有波段多, 光譜分辨率高、波段相關性高、數據冗余大、空間分辨率高等特點。高光譜圖像的光譜信息層次豐富, 不同的波段具有不同的信息變化量, 通過建立巖石光譜的信息模型, 可反演某些指示礦物的豐度。充分利用高光譜的窄波段、高光譜分辨率的優勢, 結合遙感專題圖件以及利用豐富的紋理信息, 加強高光譜數據的處理應用能力。微波遙感的成像原理不同于光學遙感, 是利用紅外光束投射到物體表面, 由天線接收端接收目標返回的微弱回波并產生可監測的電壓信號, 由此可以判定物體表面的物理結構等特征。
2、3S 的結合。
3S 是遙感（RS）、地理信息系統（GIS）及全球定位系統（GPS）的簡稱。利用GPS 能迅速定位，確定點的位置坐標并科學地管理空間點坐標。海量的遙感數據需龐大的空間，因此要有強大的管理系統，隨著當今人力資源價格的升高，在區域范圍內找礦時，遙感表現出最小投入獲得最大回報的優勢，那么RS 與GIS 的結合也就勢在必行，因為GIS 更有利于區域范圍的影像管理及瀏覽。隨著3S 技術的進展，遙感數據的可解譯程度與解譯速度得到進一步提高。目前，地質工作者嘗試將3S 與VS（可視化系統）、CS（衛星通訊系統）等技術綜合應用，取得了較好的效果.
3、地物化遙的有機融合
礦床的形成是多種地質作用綜合的結果，礦床形成后又會經歷后期的破壞或者疊加成礦作用，因此，任何一種單一的找礦手段都不可避免地遭遇地質多解性的困擾，實現地物化遙多種找礦方法與手段的有機融合，能有效地提高找礦效果，并從總體上降低找礦成本。目前，以遙感信息為主體，結合地質、地球物理、地球化學等多源地學數據的綜合信息找礦法已經形成。
4、遙感植物地球化學
在高植被覆蓋區實現遙感波譜數據與礦致植物地球化學異常的有機融合，將會較好地推進遙感找礦技術在植被覆蓋區的應用。
四、結束語
遙感技術應用于地質找礦必須以現代成礦理論為指導, 以圖像處理手段和綜合解譯分析為主要工作方法, 密切結合野外地質調查, 建立遙感地質找礦模式, 預測找礦遠景區, 縮小找礦靶區, 實現遙感找礦的日的。遙感技術應用于地質找礦, 在地質工作程度較低、地形條件較差、交通不便的高寒地區具有常規地質方法不可替代的優越性, 應綜合運用多種手段, 進行綜合分析研究, 才能充分發抨遙感技術的優勢, 取得更好的找礦效果。
參考文獻
[1]耿新霞.楊建民.張玉君等．遙感技術在地質找礦中的應用及發展前景［J］.地質找礦論叢.2012，23（2）：89－93．
高光譜遙感原理與方法范文3
隨著全球環境問題日益突出,環境災害與環境事故頻發,衛星遙感技術在環境監測與管理中得到大量應用,在環境保護中發揮的作用受到國際社會的高度重視。美國、日本及歐洲的一些國家近年來都在大力發展環境遙感監測技術。目前在軌運行的和計劃發展的國內外衛星傳感器提供數據的空間分辨率已從公里級發展到亞米級,重復觀測頻率從月周期發展到幾小時,光譜波段跨越了可見光、紅外到微波,光譜分辨率從多波段發展到超光譜,遙感數據獲取技術正走向實時化和精確化,衛星遙感應用正在向定量化和業務化快速發展[1]。當前,我國環境監測任務十分繁重,特別是對基于衛星遙感技術的環境遙感監測有著迫切需求。
1、遙感技術簡介
遙感技術(remotesensing,簡稱rs)是在現代物理學、空間技術、計算機技術、數學方法和地球科學理論的基礎上建立和發展起來的邊緣科學,是一門先進的、實用的探測技術,目前正進入一個能快速、及時提供多種對地觀測及測量數據的新階段。按遙感平臺的高度大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感,按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感,熱紅外遙感、微波遙感3種類型,按研究對象可分為資源遙感與環境遙感兩大類。隨著熱紅外成像、機載多極化合成孔徑雷達和高分辨力表層穿透雷達和星載合成孔徑雷達技術日益成熟,遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、短波本文由收集整理紅外、熱紅外、微波方向發展。波譜域的擴展將進一步適應各種物質反射、輻射波譜的特征峰值波長的寬域分布。高光譜遙感的發展,使得遙感波段寬度從早期的0.4μm(黑白攝影)、0.1μm多光譜掃描)到5nm(成像光譜儀),遙感器波段寬度窄化,針對性更強,可突出特定地物反射峰值波長的微小差異;同時,成像光譜儀等的應用,提高了地物光譜分辨力,有利于區別各類物質在不同波段的光譜響應特性。
2、環境遙感基礎工作的應用技術
水環境遙感監測方面,初步開展了水環境可遙感指標體系研究,對葉綠素a懸浮物有色可溶性有機物溶解性有機碳水面溫度透明度等監測指標的光譜特征和規律進行了研究;初步開展了環境一號衛星在水環境領域中的應用潛力分析研究;初步開展了水環境指標(如葉綠素a懸浮物水溫)遙感反演與信息提取的技術流程研究大氣環境遙感監測方面,初步開展了大氣可遙感指標體系研究,對氣溶膠懸浮顆粒物o3,so2,no2,co2,ch4等監測指標的光譜特征和規律進行了研究;初步開展了環境一號衛星在大氣環境領域中的應用潛力分析研究以及大氣環境指標(如氣溶膠光學厚度)遙感反演與信息提取的技術流程研究[2]。
2.1 可見光、反射紅外遙感技術
用可見光和反射紅外遙感器進行物體識別和分析的原理是基于每一物體的光譜反射率不同來獲得有關目標物的信息。該類技術可以監測大氣污染、溫室效應、水質污染、固體廢棄物污染、熱污染等,是比較成熟的遙感技術,目前國際上的商業和非商業衛星遙感器多屬此類。該類遙感技術用于環境污染監測,目前主要是要提高傳感器多個譜段信息源的復合,發展圖像處理技術和信息提取方法,提高識別污染物的能力。重點發展其在大氣污染、溫室效應、水質污染、固體廢棄物污染、熱污染等監測中的應用。
2.2 熱紅外遙感技術
自然界中的所有物質,無論白天或夜間,都以一定波長向外輻射能量。在熱紅外遙感中,所有被觀測的電磁波的輻射源都是目標物。目前紅外探測器所使用的電磁波段,主要有3～5μm和8～14μm兩個波段,對地表常溫物體的探測通常使用8～14μm波段。熱紅外遙感主要探測目標物的輻射特性(發射率和溫度),鑒別出物質材料的類型,評價出各種現象根據熱輻射特征。
2.3 高光譜遙感技術
高光譜遙感技術的發展是人類在對地觀測方面所取得的重大技術突破之一,是21世紀的遙感前沿技術。高光譜遙感數據的特點高光譜分辨率和高空間分辨率,它將傳統的圖像維與光譜維信息融合為一體,在獲取地表空間圖像的同時,得到每個地物的連續光譜信息,從而實現依據地物光譜特征的地物成份信息反演及地物識別,因此在環境污染物監測中發揮主要作用。
3、遙感技術在生態環境監測與保護中的應用
我國的生態環境日益惡化,因此,如何在保護和改善生態環境的前提下發展生產已經提到了決策者們的議事日程上來。建立生態監測信息系統已經成為當務之急。這樣的生態監測系統集生態環境信息管理、數據庫管理、生態環境各要素的實時監測、時間和空間查詢分析等多功能為一體,可滿足實時動態、分時段監測、查詢和分析的要求[3]。
目前,環境污染已成為一些國家的突出問題,利用遙感技術可以快速、大面積監測水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導致的破壞和影響。近些年來,我國利用航空遙感進行了多次環境監測的應用試驗,對沈陽等多個城市的環境質量和污染程度進行了分析和評價,包括城市熱島、煙霧擴散、水源污染、綠色植物覆蓋指數以及交通量等的監測,都取得了重要成果。國家海洋局組織的在渤海灣海面油溢航空遙感實驗中,發現某國商船在大沽錨地違章排污事件,以及其它違章排污船20艘,并作了及時處理,在國內外產生了較大影響。隨著遙感技術在環境保護領域中的廣泛應用,一門新的科學——環境遙感誕生了。
高光譜遙感原理與方法范文4
關鍵詞：高光譜成像；檢測；脂肪；蛋白質
基金項目：塔里木大學校長基金：TDZKQN201505；兵團科技支疆項目：2014AB037
中圖分類號： S762 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2016.14.069
往往在人們親身品嘗購買的羊肉時才能了解羊肉制品的口感，但其中的脂肪含量，蛋白質含量人們并不能用肉眼看出。因此，有的羊肉吃下去會令人發胖，有的卻只能幫助消費者一飽口福。同時羊肉制品的價格因不同的質量，而在市場上標以不同的價位。是否物有所值，消費者同樣無法判斷，因此利用高科技手段將羊肉制品根據其自身真實的脂肪含量與蛋白質含量劃分價位標準，更加有利于消費者挑選適合自身意向的羊肉產品。近紅外高光譜成像技術在對羊肉的檢測方面發揮了自身的特殊功能。
1羊肉脂肪與蛋白質檢測的現實意義
關于羊肉脂肪與蛋白質含量，不僅僅是消費者對于羊肉制品的質量要求，更是國家安全檢疫部門對不健康羊肉產品檢測的關鍵。市場上各類羊肉出現于街邊的燒烤攤、大排檔上，其消費市場之大是其他肉類所不能比擬的。因其較高的售賣利潤，大多數飼養羊的商戶會或多或少的在羊飼料中添加某些速成藥劑，這也直接導致了羊肉后期的成長過程中，有害成分的積淀，因此嚴格的羊肉檢測措施，是對公眾食品安全的一種高度負責。
在實際的羊肉檢測中，利用凱式定氮法與索式抽提法進行檢測是當前主要的檢測手段，但是由于在檢測之前需要將羊肉樣品進行繁瑣的預先處理，高昂的成本限制了這兩種方法在羊肉檢測中的推廣，尋求一次性具備大量檢測羊肉能力的檢測方式成為了當下需求。
2高光譜成像技術的檢測原理
2.1概念
高光譜成像技術是產生于上世紀80年代一項融合了多方面技術的掃描技術，在光學，光電子學，以及計算機信息處理技術上都有涉及，是傳統二維成像與光譜技術的完美結合體。該技術最初用于航天領域，用于衛星圖片的拍攝與遙感系統的構建。在后續的發展中，近紅外高光譜成像技術逐漸運用在生態環境監測與農業氣象方面。
2.2高光譜成像技術的工作原理
高光譜成像本身包含二維和三維的光學圖像，其中二維的坐標數據與三維的波長信息共同構成了最終影像，其主要的成像方式包括：濾波片式與堆掃式。前者主要通過攝像頭與可更換濾波片組成，后者主要通過攝像頭和光譜儀的配合。在工作效方面，后者能采集更多的高光譜圖像數據，并能保持較高的精密度，便于尋找特征波長。
2.3高光譜成像技術的特點
高光譜成像技術主要具備以下特點：高分辨率的光譜圖像、寬廣的波長覆蓋范圍、圖像光譜一體的全方位展示效果、對樣本數據數量的需求較多。
3近紅外高光譜成像技術檢測羊肉脂肪和蛋白質含量的步驟
3.1羊肉樣品準備與選取
具有效研究資料表明，養肉制品的脂肪含量與蛋白質含量深受自身羊的性別、成長年齡，甚至基因遺傳變異條件的影響。其中羊自身品種更能明顯的在羊肉脂肪與蛋白質含量上顯示出差別。因此，在羊肉樣品的選擇過程中選取了公羊、母羊、小羊、老羊的羊肉各一塊，并在相同年齡性別條件下選取綿羊與山羊的肉各一塊進行對比檢測。將羊肉分為相同大小，放于冰箱冷藏。
3.2高光譜成像系統的準備
首先將高光譜成像系統的各個組成部分準備調試好。包括光譜成像儀，輸出光源，一臺計算機，暗箱以及相應檢測軟件操作系統。
3.3樣品光譜圖像的采集
在將光譜成像系統參數設置正確后，開始對不同羊肉樣品的光譜圖像采集。將羊肉樣品放置于職能檢測平臺上。同時暗箱關閉，封閉整個光譜檢測成像系統，令羊肉在無光線狀態下進行檢測。檢測完成之后注意用塑料袋密封保存。
4蛋白質與脂肪含量的測定
在測定脂肪含量之前，需要將提取脂肪的無水乙醚準備好，利用無水乙醚的不斷抽提，將羊肉脂肪抽離出來，利用干燥箱將羊肉干化并壓為粉末，將兩者質量對比。此時測出羊肉樣品中的脂肪含量對于蛋白質含量的測定，主要通過凱式定氮法，借助凱式定氮儀將羊肉樣品中的總含氮量測出。最后在與蛋白質系數相乘得出蛋白質含量。
在測出蛋白質與脂肪含量時，運用高光譜成像儀進行掃描，找出蛋白質與脂肪的特征波長，并以此建立預測模型。其中脂肪含量預測與蛋白質含量預測使用最小二乘法進行預測，效果較好。
5結論
運用近紅外高光譜成像技術檢測羊肉的脂肪與蛋白質，是在羊肉質量檢測程序上一張新型的檢測方法，這種方法具有以下優點：成像速度快，檢測結果透明化，羊肉脂肪標準與蛋白質信息反饋全面以及短時間檢測量大等。運用高光譜成像技術進行檢測，將成為羊肉質量部門檢測羊肉優劣的一個新手段，有效的解決了傳統檢測方式落后且效率低下的問題。未來，這種檢測技術還應該在其他食品檢疫領域展開功能研究。
參考文獻
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高光譜遙感原理與方法范文5
關鍵詞：遙感信息；水工環；應用
遙感信息技術經過多年的發展與實踐，已經集合了傳感器技術、計算機技術等先進的技術，這使得遙感信息技術在水工環中的應用更為深化。現如今，遙感信息技術已經成為水工環不可缺少的技術，隨著水工環勘察需求的加大，對該技術會更大的依賴。
1 遙感信息在水工環中的應用發展現狀
1.1 傳統的遙感信息技術需要人工進行解譯，但是隨著信息技術的融入，可以進行計算機解譯，大大提高了解譯效率。如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用（分類）計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性，雖還需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解譯工作效率。
1.2 從幾何形態解譯到充分利用光譜信息。過去的多光譜遙感數據波段劃分過少，只有幾個波段，使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此，圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征，主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀（高光譜）技術的商業運作及2000年前后的高光譜成像衛星的發射，使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。
1.3 出現地面溫度反演技術。地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數據進行組分溫度反演法等。
1.4 從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價。如遙感技術在地下水流系統應用中，根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。
1.5 使用單一遙感信息源到多元信息擬合。目前的遙感應用技術，已不再是單一使用各種遙感數據，而是根據需要結合利用了其他信息源，如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣，圖像數據的預處理尤其重要，如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等，而地理信息系統（GIS）在多元信息數據管理中起著重要作用。
1.6 從單一手段應用到多手段應用近年來，遙感技術（RS）與地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的綜合應用，即“3S”技術，成為遙感技術應用的主流。GIS是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。
1.7 數字攝影測量技術的發展。數字攝影技術的成熟，推進了制圖工作的現代化，改善了基礎圖件的質量和成圖效率，并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為GIS的數據源，便于遙感與GIS一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件VIRTUOZO，具有數字化測圖、自動生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。
1.8 遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展。這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果，可載于多種介質上，如CD-ROM、磁帶及計算機硬盤上，使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施，遙感應用成果數字化顯得尤其必要。
2 遙感信息在水工中的應用
2.1 在水文地質中的應用
遙感信息技術主要是用來進行測繪，以此提高水文地質勘查的準確性，同時也便于對水文地質工作展開定量或者是定性分析。遙感信息技術能夠進行光譜合成，也可能進行圖像處理，而這樣的功能正是水文地質勘查需要的，如果地域比較特殊，工作人員借助遙感技術能夠分辨出水質與植物，依據水質與植物之間的關系，就此推斷出該區域水質的具體情況。遙信信息技術在水文地質中的應用，還便于地下水系統分析，這樣工作人員就能夠隨時對地下水水質情況進行了解，一旦發現污染，會立即展開評價，采取措施。紅外熱感技術也是應用在水文地質勘查中一項非常重要的技術，該技術主要用來進行地下熱水勘察，工作人員利用紅外成像，能夠直接判斷出地表溫度，而后再進行精確的計算，即可分析出地下熱水情況。
2.2 在工程地質中的應用
目前，我國工程選址中基本上都會應用遙感信息技術，尤其是大型工程選址，遙感信息技術更是不可或缺。工程選址過程中運用遙感技術，能夠提升地質評價的準確性，以此實現選址區域內的地質情況進行更為科學的分析，利于工程建設進行有效的規劃。工程地質中應用遙感信息技術，能夠得到最為直觀的圖像，工作人員可以依據圖像內容進行分析，而且由于圖像是通過衛星影像傳輸的，所以觀測質量完全能夠保證。借助衛星傳輸數據，能夠對光譜數據展開認真的處理以及科學的計算，這對工程選址來說異常重要，通常情況下，工程選址人員都是依據這些數據來完成選址工作。遙感信息技術能夠將地表圖像顯現出來，而工作人員則可以通過地表圖像對該區域內的地貌、地質環境等展開分析，這不僅能夠保證工程選線具有真實性，還能夠保證工程合理。與此同時，遙感信息技術的應用，還能夠對地質災害情況進行判斷，通過構建科學的數學模型，對工程區域內可能會出現的災害情況進行評估，再充分的利用風險評價，兩者統一起來，對工程順利進展奠定了基礎。
2.3 在環境地質中的應用
遙感信息技術的應用，有利于環境監測水平的提高。遙感信息技術的應用，有利于工作人員對水資源污染狀態展開分析，針對污染嚴重程度，工作人員可以進行不同程度的測量。比如對于工業廢水，通常是利用遙感信息技術中熱感圖像，通過圖像分析，工作人員能夠掌握工業廢水污染范圍，具體分布情況以及污染程度等。現階段，遙感信息技術在環境監測中應用程度更加深入，專家學者也對此進行了大力的研究，取得了比較好的效果。目前，遙感信息技術能夠對水土流失情況進行密切的監測，同時也能夠對地質變化情況展開監測，這對我國水資源保護，提高水資源利用率有著積極的作用。
結束語
綜上所述，可知遙感信息技術已經在水工環中得到了深入的應用，當然隨著遙感技術研究的深入，技術水平的提升，該技術的應用領域會更加的廣泛，優勢會更加的突出。因為遙感信息技術的應用，使得水工環工作人員不必經常進行外業測量，以此提升了工作效率。當然具體如何應用遙感信息技術，還需要工作任意結合具體的工程實踐而定。
參考文獻
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高光譜遙感原理與方法范文6
【關鍵詞】舌診；傳統中醫；中醫客觀化
1 引言
中醫是我們中華民族的瑰寶，為中華民族的繁衍昌盛做出了重大的貢獻。在古代唯物論和辨證法的指導下，經過長期的醫療實踐，中醫形成了獨立的醫學理論體系。由于不同的社會背景和研究方法，中醫還未得到現代醫學的廣泛承認。中醫診斷主要依靠經驗積累，這個過程與醫師的主觀因素有很大的關系，辨證存在著一定的模糊性，所以要去除人為因素帶來的診斷誤差，必須建立一個標準，也就是對證侯進行定量化，實現中醫證侯的度量。這一點得到學術界的普遍認同。
舌診是中醫望診的重要內容之一，所謂五臟六腑的精氣上營于舌，它是中醫臨床進行辯證診治的重要依據，歷代醫家都十分重視。近些年的研究也表明舌象與一些常見疾病有相關性如糖尿病，冠心病，乳腺癌，急性腦血管，肝硬化等。但舌診因受主觀因素的影響較大，缺乏統一的度量標準，限制了其發展和應用。
2 舌診客觀化的早期研究
從上個世紀八十年代開始，許多學者致力于舌診研究。1980年，吉林省體育科研所研制了舌阻抗測定儀，通過幾年的摸索試驗，證明了舌阻抗和人身體狀況存在一定的相關性，給中醫舌診提供了實現電子化的可能性。1987年，河北省醫學科學院尚瑞梅等開始研究舌診客觀化儀器，成功研制了舌體測量器，建立了測算方法，擬出了舌體大小的正常值，劃分出正常、胖大與瘦小舌的范圍，對舌診研究客觀化、規范化、定量化作了初步探討。隨后又研制了智能化舌體測算儀。九十年代初，數字圖像處理和顏色識別技術被用于舌象的研究中，各種舌象儀，舌色儀被研制出來。天津中醫藥大學研制了舌色測色儀，應用色度學原理，采用XYZ三刺激值測定舌色參數。上海激光技術研究所徐順湖等研制了智能式光電積分法舌色儀，運用光電積分法的測色原理并配備了微機進行數據處理，直接打印出色度學參數。
但這部分研究方法中大多數是對舌色方面的特征分析，只有少部分對舌苔的分析，在舌形、質地、紋理、動態及舌下絡脈等方面的研究更少，未能對舌象全面的綜合的客觀化進行識別；并且對光源的參數、采集的條件都有非常嚴格的限制，無法在臨床實踐方便的使用，也因此始終沒有得到推廣。
3 中醫舌診中的近期研究進展
3.1 光譜技術用于中醫舌診
光譜法能夠利用多波長下的光譜數據對物質進行分析，更全面、更客觀地反映組織細胞的生理、病理變化，探究不同個體之間的細微差別。由于光譜技術具有無創、簡單、快速、高效等優點，近年來在生物醫學中得到越來越廣泛的應用。
其技術路線簡要概述為：首先采集具有不同體征如高粘血癥，胃部疾病等常見病患者的大量光譜信息。在已有信號處理算法和光譜分析算法基礎上，利用主成分分析、BP以及支持向量機等數據挖掘工具，進行建模和數據分析，探究光譜信息和中醫癥候間的相互關系，驗證舌診光譜法用于疾病快速篩查的可行性。
3.2 高光譜技術用于中醫舌診
使用高光譜成像技術進行舌像的采集，發揮高光譜圖所特有的同時具備光譜與圖像信息，從圖，譜結合的方法分析高光譜圖像。能夠更加準確的反映生理，生化，病理的生物信息。
高光譜技術可以對每個空間象元經過色散形成的幾十個甚至上百個窄波段進行連續的光譜覆蓋，從而形成譜分辨率極高的遙感數據，因此高光譜數據可以看作是由兩個空間維和多個光譜維構成的高維“圖像立方體”。將其應用于舌診上，不光可以呈現同一舌像在不同光波段下的表征，也可以反應舌上同一區域不同波長光的強度信息。
3.3 舌診數據處理方法的發展
在舌診數據處理方面，由于舌像的非線性，復雜性使其數學建模很困難。近期研究將具有自學習能力的，非線性的數學模型如人工神經網絡，支持向量機等方法用于數據分析。
如選取870-1680nm波段內采集470個波長的數據作為神經元的輸入，隱含層為13個節點，輸出層為2個節點，建立一個3層的BP神經網絡模型，用40例作為訓練樣本集，10例為預測樣本集，預測的正確率可以達到100%
3.4 舌像圖譜數據庫系統
中醫舌診圖譜數據庫系統的發展，促進了對原始的舌圖像，相應的舌像診斷等信息進行高效的管理。具體的工作包括：舌像圖譜的收集和整理，色診斷圖譜數據庫系統軟件的制作等。其中圖譜的收集非常重要，怎樣收集才能去除干擾，去除主觀因素，使中醫舌診真正客觀化，規范化，這些問題都是舌診圖譜數據庫建立的關鍵問題。
4 結論
綜上所述，光譜技術，計算機技術，生物工程技術等等的發展和成熟都促進了中醫舌診的客觀化，定量化，標準化。必須堅持將中醫舌診與多重學科相結合，跨學科實施中醫學的信息化研究，進一步推動傳統中醫的發展
參考文獻
[1]謝錚桂.基于多分類支持向量機的中醫舌診診斷的研究，計算機與數學工程，2008，36（11）.60-61