可見短波紅外高光譜相機是“高分五號”衛星上的主載荷之一，由中國科學院上海技術物理研究所研制。本文簡單介紹了“高分五號”衛星可見短波紅外高光譜相機的結構性能以及應用。

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可見短波紅外高光譜相機的系統組成及性能

“高分五號”（GF-5）衛星可見短波紅外高光譜相機由遮光罩、定標子系統、寬視場望遠鏡、視場分離器、狹縫、基于凸面光柵的光譜儀、面陣探測器組件、驅動與信號獲取和通信控制與信息處理電子學等子系統組成。相機采用離軸三反望遠鏡成像，視場分離器將可見近紅外和短波紅外譜段分離開，通過狹縫視場后，采用基于凸面光柵的光譜儀進行精細分光，光譜圖像信號分別匯聚到CCD面陣探測器和短波紅外HgCdTe探測器焦面上，實現高光譜成像。其實物圖如圖1所示，具體參數如表2所示。

為保證大視場的要求，相機采用全反射式離軸三反主光學望遠鏡，在傳統offner結構的基礎上增加了一片校正透鏡的凸面光柵，光線分別在進入offner 結構前和出 offner 結構后兩次通過這片光柵，通過狹縫中心與邊緣光線對光柵的不同人射角，校正了長狹縫的光譜彎曲及光譜畸變。為保證獲取圖像數據的定量化水平，相機設置了豐富的星上定標手段。通過對星上LED 定標組件成像，結合掩星觀測大氣輪廓進行相機在軌光譜定標；通過引入太陽光照射星上漫反板對相機進行輻射定標，同時使用獨立的漫反板監視器來監視漫反板的衰減。

高光譜相機飛行產品出所前在用戶和衛星總體的參與下，進行了性能驗收測試，測試結果如表3所示。

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可見短波紅外高光譜相機的應用

高光譜成像技術可同時獲取目標的幾何、輻射和光譜信息，是對地遙感與目標探測的重要手段，在國土資源探測、環境災害監測、農林漁牧、海洋監測以及目標探測、偽裝識別等領域發揮著越來越重大的作用。隨著高光譜遙感應用的深人，對高光譜遙感的光譜范圍、光譜分辨率、幅寬、空間分辨率、時間分辨率與定標精度等指標提出了新的要求。

過去的幾十年，Hyperion[4l和 CHRISS是提供星載高光譜數據的主要來源，但是它們數據的品質和數量對于成像光譜技術的潛在應用來說還遠遠不夠，因此各國均規劃了性能更先進的高光譜傳感器，包括美國NASA的 HyspIRI6、德國的EnMApl7]、意大利的PRISMAl8，以及印度正在研制中的高光譜衛星 CartoSat-3/3A/3B、ResourceSat-3。相關儀器參數和性能指標列于表1

“高分五號”衛星可見短波紅外高光譜相機以60km幅寬、30m的地面分辨率和5~10nm的光譜分辨率，同時獲取地物在400~2 500nm范圍內共330個連續譜段的空間信息和光譜信息。相機在可見近紅外譜段（0.4~1.0um）的光譜分辨率約為5nm，短波紅外譜段（1.0~2.5pm）約為10nm。

高光譜相機將能夠解決遙感應用中的許多關鍵科學問題，諸如生態、環境監測、國土資源和地質礦產調查，以及災害監測，農、林、牧業精細作業，城市規劃等遙感應用。高光譜相機是中國首個采用凸面光柵分光的衛星載荷。與Hyperion上的儀器相比，高光譜相機信噪比更高（3~4倍），地面覆蓋更寬（約8倍），譜段數更多（多100多個）。

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