新一代高光谱成像卫星能够从太空监测和分析地球上植物、织物及其他物体独特的化学“指纹”。
该技术的应用包括防止农作物歉收、寻找金矿或矿产资源，以及保护环境免受污染者和气候变化的危害。
世界经济论坛的“太空未来全球未来理事会”倡议汇聚了公私合作的国际协作网络，以应对当前和未来太空领域的挑战。
树木、涂料、汽车、纺织品以及其他所有物体都具有独特的光谱“指纹”，这使得搭载于卫星上的先进高光谱成像系统能够将它们区分开来。
你可能会问：“那又怎样？”
以树木为例。普通卫星可以从太空识别出森林，而配备高光谱成像技术的卫星则能够区分不同种类的树木，并判断每棵树的健康状况。
“这不仅仅是看到一株植物，高光谱成像能够更深入地探测，看到植物的叶绿素含量，或土壤的成分，”TerraWatch Space公司的卫星数据战略专家Aravind Ravichandran在接受《Via Satellite》采访时表示。“我称之为……对我们所观测事物的属性和特征进行放大，而不仅仅是把它当作一张图片来放大。”
不出所料，这一新兴领域吸引了多家初创企业，它们致力于开发各类应用，涵盖农作物监测、金矿勘探、识别采矿或能源设施的泄漏等多个方面。
形象问题
该方法的基本原理确立于20世纪70年代，而过去十年的大量投资推动了这一概念的发展。
要实现商业应用，仍有一段路要走，尤其需要克服成本、系统材料小型化、开发能够快速处理数据的软件和机器学习模型以及提升图像分辨率等障碍。
然而，据Spherical Insights & Consulting公司的一份报告预测，到2032年，高光谱成像市场规模将达到473亿美元，而目前为160亿美元。受此激励，过去几年间，多个国家政府和私营企业已在推进这一概念上投入了大量资金和资源。
简单来说，该技术通过利用不同波长的光来工作，将光谱划分为狭窄的光谱波段，并根据地球物体在各波长下透射、反射或吸收能量的方式，确定其独特的化学特征。
与其他光谱成像技术相比，该技术使用的光波段更多；而且，该方法不同于通过测量微波或无线电波工作的其他遥感技术。
纵观全局
着眼于这一目标，多家商业初创企业计划部署卫星星座，用于开展农作物分析或从太空监测采矿作业等工作。
高光谱卫星分析有助于监测农作物是否感染病害、遭受害虫侵扰，以及作物的氮素或水分水平。结合地面数据、天气信息和历史作物信息，该技术有望帮助维持或提高作物产量。
过去几年卫星发射成本的下降，确实带动了送入太空的物体数量呈指数级增长，这可能为高光谱卫星带来更多潜在应用场景。
该技术可以通过多种方式助力环境保护工作，例如分析海洋中的浮游生物水平、确定船舶何时向水中排放燃油、记录能源设施的甲烷泄漏水平，或监测采矿作业尾矿池中的有毒物质，防止其渗入周边土壤和植被。
另一项应用是探测地下深处的金矿储量，通过识别其成分中的化学元素（如铜、铅和钴）来实现。该技术还可以识别其他金属和矿物，例如能源转型所需的锂，并标明这些矿物不存在的区域，从而避免对相关区域进行不必要的开挖。
世界经济论坛如何应对气候危机？
应对气候变化
从更宏观的层面来看，高光谱成像可用于帮助预防或减轻气候变化的影响，例如通过分析土壤饱和度来探测某一地区的洪水潜在风险。若与地面的光探测与测距（LIDAR）技术相结合，这些数据还有助于确定洪水的流向，并评估不同社区面临的风险水平。
该技术有潜力通过政府和私人投资加速变革。世界经济论坛的“太空未来全球未来理事会”倡议汇聚了政府、企业和民间社会的领导者，共同应对当前和未来太空领域的挑战，以确保可持续和包容性发展。
印度初创企业Pixxel在成功将首颗卫星送入轨道后，正在打造一个高分辨率卫星网络，以从太空观测地球。其目标既是帮助污染者减少运营中的泄漏和排放，也是监督环境违规行为，以助力应对气候危机的影响。
