高光譜成像用于海洋石油和天然氣探索應用

在復雜的世界中，獲取詳細信息的能力對于許多監測實踐至關重要，在這個世界中，需要了解植被、土壤和礦物類型等事物之間復雜的化學和物理相互作用，甚至需要了解物品的化學分析。此類監測需要使用高光譜成像來追蹤石化產品。即使在植被、土壤和人造結構等混合地表區域，使用高光譜技術也可以看到石油的化學滲漏。石油和石化產品在可見光和近紅外光譜中具有獨特的特征，因此隨著這種技術的發展，對不同環境相互作用的大規模分析和尋找感興趣的泄漏是適用的。

在海洋環境中，高光譜分析也被證明能夠在水面上發現石油特征。這樣可以更好地了解存在的石油量，這可以極大地用于預測影響和跟蹤泄漏本身。例如，在某灣深海地平線漏油事件發生后，對多個油樣進行了高光譜分析，從而可以對水和海灘表面的類似油類反應進行分類。

無人機高光譜傳感器收集的深海地平線海灣漏油事件的高光譜圖像可用于提取環境的多個方面，甚至可以將石油特征與背景水進行分類，如圖所示。

結合拾取獨特特征的能力，高光譜圖像技術的最新進展使其更易于使用。高光譜相機已經變得更小、更便宜，并且可以安裝在無人機上，以便在需要的時間和地點準確部署在小區域。類似地，對于公用事業公司如何使用安裝在無人機上的高光譜相機來監控管道和電線桿，無人機飛行的高分辨率高光譜圖像可以查明可能的石化產品積累。

無人機和高光譜相機的結合使得更多樣化和必要的監測應用變得可用，例如跟蹤珊瑚礁的變化。隨著白化現象的急劇增加，了解珊瑚化學成分的擴散和影響對于監測和可能的緩解措施至關重要。由于珊瑚礁主要存在于干凈、清澈的水中，高光譜相機可以透過水柱對珊瑚物種進行分類，以及一個地區發生的白化程度。以前這種編目成本更高，因為它要么對整個珊瑚礁進行原位測量，要么進行多次高分辨率航空調查。無人機和高光譜相機的結合使得更多樣化和必要的監測應用變得可用，例如跟蹤珊瑚礁的變化。隨著白化現象的急劇增加，了解珊瑚化學成分的擴散和影響對于監測和可能的緩解措施至關重要。由于珊瑚礁主要存在于干凈、清澈的水中，高光譜相機可以透過水柱對珊瑚物種進行分類，以及一個地區發生的白化程度。以前這種編目成本更高，因為它要么對整個珊瑚礁進行原位測量，要么進行多次高分辨率航空調查。

礦物識別、入侵物種追蹤、農業病害和營養物識別以及危險廢物監測都是通過高光譜圖像完成的，而且它只會變得越來越容易使用和使用。當圖像與現代機器學習和深度學習技術相結合時，可以獲得獨特的見解，從而最好地了解我們生活的世界。