本技术介绍了一种创新的超光谱无人机遥感技术,该技术包含一个多模式观测系统和方法。系统特别设计了地面反射端,用以将太阳直射光谱反射至地面,形成地面太阳直射光谱,并引导至入瞳云台。入瞳云台则负责搭载相关设备,以实现高效、精确的遥感观测。
背景技术
作为一种前沿的大气环境监测技术,超光谱无人机遥感凭借其独特的优势,在监测复杂且高浓度的大气污染物排放方面展现出了巨大的潜力。这一技术不仅突破了传统监测手段的限制,还提供了一种更为高效、精确的监测方式。相比于卫星遥感技术,超光谱无人机遥感的核心优势在于其完全不受云遮挡的影响,超光谱无人机遥感还拥有更高的高时空分辨率,这意味着它能够捕捉到更为细致、精确的大气污染信息,为环境保护和治理提供更加有力的数据支持。
此外,超光谱无人机遥感的隐蔽性和灵活性也是其不可忽视的优点。由于小型无人机具有体积小、重量轻、操作简便等特点,它们能够轻松地在不引起注意的情况下进行飞行作业。这种隐蔽性使得超光谱无人机遥感能够在不深入厂区的情况下,对厂区内部进行高效的观测,从而实现对工业园区排放的大气污染物的有效监测和溯源。这种非接触式的监测方式不仅提高了监测效率,还降低了监测成本,为环境保护工作带来更多的便利。
然而,尽管超光谱无人机遥感技术具有诸多优势,但在实际应用过程中,它仍然面临着一些挑战和限制。其中,无人机飞行高度有限所导致的对地测量时无法有效观测大俯角的问题尤为突出。大俯角观测是指水平向下30°至90°(-30°至-90°)范围内的观测,这一范围对于全面、准确地了解大气污染物排放情况至关重要。然而,由于无人机飞行高度的限制,超光谱无人机遥感在进行对地测量时往往无法覆盖到大俯角范围,从而大大限制了其观测范围和观测效果。当无人机飞行高度较低时,其搭载的超光谱遥感设备无法捕捉到地面以下较大范围内的污染物排放情况,这不仅可能导致监测数据的缺失和不准确,还可能影响到对大气污染物排放源的准确溯源和定位。因此,如何克服无人机飞行高度限制,提高超光谱无人机遥感对大俯角的观测能力,是当前亟待解决的问题之一。
另一方面,目前地面的对天观测仪器(0°至90°)也存在着一定的局限性。这些仪器通常安装在测量站点或车载平台上,用于观测大气中的污染物浓度和分布情况。然而,由于树木和建筑物的遮挡,这些仪器在观测过程中往往会产生盲区,导致监测数据的不完整和不准确。特别是在城市等复杂环境中,建筑物密集、树木繁茂,地面的对天观测仪器更容易受到遮挡和干扰,从而影响到监测结果的准确性和可靠性。
因此,为了弥补现有超光谱无人机遥感大俯角观测的缺陷,并充分利用超光谱无人机遥感的优势来解决现有地面仪器测量盲区的问题,一种搭载在无人机上能够进行多模式观测的遥感技术是十分必要的。
实现思路