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高光谱成像是一种很有前途的基于反射特性的光谱成像方法 ， 可以提供包含两个空间维和一个光谱维信息的三维场景数据集 。 高光谱数据集的光谱维数反映了空间平面投影中的光谱信息 。 因此 ， 高光谱成像不仅可以描述观测对象的二维几何形状 ， 还可以用来分析和识别光谱特征 。 近几十年来 ， 高光谱成像技术已成功应用于地表遥感研究 ， 如土地矿产勘查、精准农业、水资源管理和环境调查 。
此外 ， 高光谱成像是海洋研究领域的有效工具 ， 如海洋颜色遥感 ， 沿海环境调查 ， 灾害或污染监测 ， 海洋生态调查 。 目前 ， 基于机载和星载平台的高光谱成像已经能够观测到覆盖海面和水下数十米范围内的目标 。 近年来 ， 随着海洋工程技术的发展 ， 高光谱成像对水体和较深水下区域的成像能力越来越强 。 水下高光谱成像(UHI)在水下环境调查中的应用引起了许多研究者的兴趣 。
热岛遥感具有较高的空间分辨率和光谱分辨率 ， 能够在较细的尺度上对物体进行识别和分类 。 另一方面 ， 可基于载人和无人水下航行器采集水下高光谱数据 ， 实现大规模水下探测 。 因此 ， 热海遥感为海底沉积物、矿物、底栖生物和遗产地提供了一种新的高质量描述方法 ， 可用于深海矿产勘查、底栖生物测绘、水下考古等领域的进一步研究 。 一些科学家之前已经提到了高光谱成像技术的主题 ， 但据我们所知 ， 关于热辐射技术的研究很少 。
2013年 ， 约翰逊等人介绍了UHI技术的几个方面 ， 如光学指纹、地理参考方面等 ， 并给出了水下承载平台及其在海底生物地球化学属性测绘中的应用实例 。 2018年 ， 洛蒂塔尔在对多平台对地观测高光谱成像的综述中也提到了水下平台高光谱成像的应用 。 科学家的重点是对热岛效应技术的介绍和解释 ， 描述了热岛效应系统、消除水柱影响的修正方法以及在水下调查中的应用等方面的研究 。
首先介绍热岛效应的机理及其发展现状 ， 然后根据所需要的组成部分 ， 包括成像仪、光源和传感器 ， 对热辐射系统进行了描述 。 总结了水在热岛效应处理中的影响 ， 重点介绍了修正和建模方法 。 应用部分参考了海洋矿物勘探、底栖生物栖息地测绘、水下考古和管道检查等方面的文献 。 最后 ， 讨论了典型热海热岛系统的应用场景 ， 并对热海热岛技术在水下应用领域的未来发展趋势进行了展望 。
科学家介绍海底测绘所需的热海遥感系统的三个部分:水下高光谱成像仪 ， 光源和必要的传感器 。 利用水下高光谱成像仪获取目标的光谱特征和空间分布 ， 进行海底测绘 。 高光谱成像仪的保护是由压力罩提供的 ， 压力罩上有一个用于透光的光学玻璃窗 。 在浅海地区 ， 压力壳体一般由铝合金或不锈钢制成 ， 而在深海地区则由钛合金制成 。 电缆连接器通过将高光谱成像仪与水下航行器连接 ， 为其提供能量和通信 。
【高光谱成像是海洋研究领域的有效工具，如海洋颜色遥感，沿海环境调查等】高光谱成像仪是热海遥感系统的核心部件 。 一般来说 ， 高光谱成像仪由前光学、准直光学、色散元件、聚焦光学和探测器组成 。 利用前向光学和准直光学分别对水下景物的光进行采集和准直 ， 然后引入色散单元 。 色散元件主要包括棱镜、光栅、滤光片和干涉仪 。 经过光分裂后 ， 可以使用线性或平面阵列探测器来捕获图像 。 科学家已经报道了一些水下光谱成像仪 ， 包括多光谱和高光谱系统 。 在多光谱系统方面 ， 最早的是由泽田开发的一种用于观察海洋生物荧光的微光水下多光谱成像系统 。
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