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地球环境监测
地球环境监测是以当前世界各国广泛关注的全球环境问题为重点，采用宽谱段的高光谱成像仪进行地球环境监测，获取全球环境变化的多维度、综合信息，开展环境变化要素和影响的分析、评估研究，重点是以中国本土为主的地球环境态势进行分析。
光谱知识
1666年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光共七种颜色，而这七种颜色便是太阳光的可见光部分的光谱。 如果将复色光经过棱镜、光栅这类色散系统分光后，我们将得到色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，就是光学频谱，也就是我们常说的光谱。
光谱知识
1666年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光共七种颜色，而这七种颜色便是太阳光的可见光部分的光谱。 如果将复色光经过棱镜、光栅这类色散系统分光后，我们将得到色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，就是光学频谱，也就是我们常说的光谱。
恒星光谱型 可见光光谱分布
我们知道，地球上每一个物体都在不停地吸收、发射、反射电磁波，而不同物体的光谱辐射特性是不同的。总之，光谱中蕴藏着丰富的信息，利用光谱技术、成像技术和遥感仿真技术的有机结合，可以将这些信息直观的展现出来。
关于高光谱成像
高光谱成像是当今世界航天遥感应用的热点和前沿技术，高光谱成像实现了宽谱段、多波段、精细光谱成像，综合指标领先。在0.4～2.5μm光谱范围内，具有一百多个光谱通道，纳米级的精细光谱分辨率的对地物特征和性质的成像探测，可开展地质调查、资源勘查、土地荒漠化评估、水文生态监测、以及环境污染成分和污染源头的监测分析。这对于我国西部地区、青藏高原脆弱生态环境的因果研究，科学化发展中部地区的规划研究，东部沿海地区环境污染的抑制和治理研究，都具有非常急迫和重大战略意义。加上宽谱段、多波段、高光谱成像探测仪的探测信息，可以进一步分析影响环境变化的相关要素
关于高光谱成像
高光谱成像是当今世界航天遥感应用的热点和前沿技术，高光谱成像实现了宽谱段、多波段、精细光谱成像，综合指标领先。在0.4～2.5μm光谱范围内，具有一百多个光谱通道，纳米级的精细光谱分辨率的对地物特征和性质的成像探测，可开展地质调查、资源勘查、土地荒漠化评估、水文生态监测、以及环境污染成分和污染源头的监测分析。这对于我国西部地区、青藏高原脆弱生态环境的因果研究，科学化发展中部地区的规划研究，东部沿海地区环境污染的抑制和治理研究，都具有非常急迫和重大战略意义。加上宽谱段、多波段、高光谱成像探测仪的探测信息，可以进一步分析影响环境变化的相关要素
多功能光栅光谱仪（单色仪）
多功能光栅光谱仪光路图
光谱仪与老百姓的生活紧密相关。比如说前一段时间日本发生的地震和核泄漏的情况，通过光谱仪就可以看到更本质的东西，如地面造成的辐射情况，哪些受到污染，整个核电站周边核污染的情况等。再比如最近发生的渤海漏油事件，普通的相机看不出来海面的变化情况，通过光谱议可探测到海面是否发生了石油泄漏、影响的海域面积，以及对海洋生态环境的破坏情况等。这种光谱相机是国内第一种短波红外光谱探测设备，也是目前国内空间分辨率最高的一种设备，其空间分辨率最高将达到10米，而国外同类型仪器的空间分辨率都是百米量级的，甚至有1000米量级的。短波红外在对地资源探测方面作用巨大，可以用于油气田、矿产等资源等勘探。
美国埃米V-950火花式直读光谱仪Angstrom
天宫一号与光谱仪探测
天宫一号上使用的对地观测设备与遥感系列卫星星载对地观测设备不同，后者使用的技术与设备都具有较高的成熟度，可以直接应用；前者则注重实验性质，实验成功后观测设备才会用于卫星使用。此次天宫一号将试验一种高分辨率光谱相机，实现对地球进行光谱探测，获取地球不同区域的高光谱遥感数据，其具有波段多、波段宽度窄、光谱分辨率高、数据量大、信息冗余、"图谱合一"等特点。这也是目前国内空间分辨率最高的一种设备，其空间分辨率最高将达到10米。
由于光谱在民用领域有大量应用，因此开展这项空间科学试验对老百姓的生活有比较大的影响。光谱相机对于地球资源勘探、环境监测以及老百姓关心的食品安全问题都能起到较大作用，比如大气污染情况、农作物当中重金属的分布图以及我们国家的矿产资源、油气资源和海洋资源，都可以通过高光谱相机进行探测。
天宫一号上使用的对地观测设备与遥感系列卫星星载对地观测设备不同，后者使用的技术与设备都具有较高的成熟度，可以直接应用；前者则注重实验性质，实验成功后观测设备才会用于卫星使用。此次天宫一号将试验一种高分辨率光谱相机，实现对地球进行光谱探测，获取地球不同区域的高光谱遥感数据，其具有波段多、波段宽度窄、光谱分辨率高、数据量大、信息冗余、"图谱合一"等特点。这也是目前国内空间分辨率最高的一种设备，其空间分辨率最高将达到10米。
由于光谱在民用领域有大量应用，因此开展这项空间科学试验对老百姓的生活有比较大的影响。光谱相机对于地球资源勘探、环境监测以及老百姓关心的食品安全问题都能起到较大作用，比如大气污染情况、农作物当中重金属的分布图以及我们国家的矿产资源、油气资源和海洋资源，都可以通过高光谱相机进行探测。
