用高光譜遙感發現“物質指紋”

國家的支持是技術發展的最大動力，舉國體制為許多科技創新提供了強大助力

在紀錄片《我在故宮修文物》中，科研人員使用一種名為高光譜的遙感技術，通過掃描古字畫提取墨跡、識別顏料。物質都有獨特的光譜特徵，就像指紋一樣。高光譜遙感技術可以幫助人們更好看清它們，因此可以用於監測自然災害，給土地利用和農作物做精細分類等。

總的來看，我國遙感技術起步比較晚，高光譜遙感是為數不多與國際發展前沿同步的遙感技術。改革開放初期，中國科學院組織專家利用高光譜遙感技術，開發用於遙感找礦設備。我與上海技術物理所等單位的一批優秀專家共事，參與了這項工作。從當時科技水平實際出發，我們自主研製出了第一代紅外細分光譜掃描儀。雖然現在看來，這個儀器比較簡單，但它邁出了我國高光譜遙感發展重要一步。

隨後，中國科學院引進了兩架“獎狀”型遙感飛機。我們對這兩架飛機做了全面遙感改裝，讓它們在新疆這片廣袤大地上空翱翔。兩年多的時間裏，我們識別出多處黃金蝕變帶和礦化帶，圈定了一些找礦靶區。這些工作讓我國高光譜遙感技術進入一個較快的發展階段。在30多年的服役期裏，這兩架飛機還在黃土高原水土流失監測、三北防護林和國家土地資源調查等工作上發揮了重要作用。

進入21世紀，我國高光譜遙感快速發展。環境系列衞星、神舟飛船和“高分辨率對地觀測”國家重大專項衞星等都搭載了高光譜遙感載荷。近年來，“可見短波紅外高光譜相機”等高光譜設備的研製與發展，將我國高光譜遙感技術推進到了一個新的階段。從起步到蓬勃發展、從探索研究到深入應用，在高光譜遙感技術領域，我國始終和國際前沿保持同步，部分技術領跑全球。

回顧高光譜遙感技術的發展歷程，我深切感受到國家的支持是技術發展的最大動力，舉國體制為許多科技創新提供了強大助力。還記得，當年為了追蹤對地觀測前沿技術發展，中國科學院從院屬各所抽調人員，成立了地球資源衞星調研組，聯合全國科研單位，着力發展地球資源衞星有關技術。在國家制定科技攻關計劃時，急需開展的、容易見成效的重要研究很多。在當年國家財力並不充裕的條件下，高光譜遙感作為一項前沿技術，仍然獲得了不小的支持。

當然，科研人員的努力也很重要。1979年，中國科學院成立了遙感應用研究所，我是該所最早的成員之一。當時，在遙感領域，我們與國外先進水平差距非常大，幾乎是從一張白紙上起步，連可以查閲學習的資料都很難找到。上世紀80年代中後期到90年代，我們在全國各地開展遙感研究，特別是航空遙感。我們在長江、黃河、淮河、洞庭湖、鄱陽湖流域開展洪水的遙感監測，為抗洪救災提供信息支援。儘管很辛苦，但大家都特別開心，為與國家同呼吸、共命運而感到自豪。

青年是國家的未來，是民族的希望。高興的是，我看到年輕一代繼承了老一輩遙感人鍥而不捨的精神，繼續推動我國高光譜遙感技術走在國際前沿。面向未來，高光譜遙感技術在技術成熟度、應用的廣度和深度上還有明顯不足，但我相信，在新一代研究者的努力下，高光譜遙感技術的發展前景一定會越來越好。

（作者為中國科學院院士、中國科學院空天信息創新研究院研究員，本報記者喻思南整理）