高光譜相機在農業(yè)和林業(yè)中的應用包括研究不同小麥品種對品質的影響以及品種與品質指標之間的相關性。通過分析不同品種、不同肥水條件下關鍵生育時期的生化參量和光譜指數(shù)，可以預測和預測籽粒的品質。2005年6月12日，我國首次使用高空監(jiān)測小麥條銹病的地物光譜儀，在昌平小湯山的國家精準農業(yè)研究示范基地的小麥實驗田，通過熱氣球近地遙感監(jiān)測小麥條銹病取得了初步成功，這在我國是首次嘗試。該研究利用全球定位系統(tǒng)（GPS）的精確定位，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）研究小麥條銹病的大范圍傳播規(guī)律，通過遙感技術探索實時監(jiān)測新途徑的方法（合稱為3S技術）。預計最終將建立基于網絡的小麥條銹病監(jiān)測和預警信息系統(tǒng)，為政府部門制定小麥條銹病防治決策提供科學依據，并為植物病害研究中信息技術的應用提供新的借鑒方式。

該研究項目的成功將推動我國重要農作物病害監(jiān)測與預警系統(tǒng)的標準化和實用化，從而實現(xiàn)對病害大規(guī)模蔓延情況的提前了解，確保糧食生產，提高農民收入，并縮小我國在植物病害監(jiān)測預警技術與國際前沿水平之間的差距。農業(yè)作物生長情況監(jiān)測主要使用紅外波段和近紅外波段的遙感信息，通過植被指數(shù)(NDVI)與作物的葉面積指數(shù)和生物量之間的正相關關系進行分析。利用NDVI的變化曲線，尤其是后期的變化速率，可以很好地預測冬小麥的產量，預測結果精確度較高。

在農業(yè)應用中，通過高空間分辨率和高光譜分辨率的航空和航天遙感技術，可以及時地提供農作物的生長情況、水肥狀況和病蟲害情況。這些信息被稱為“征兆圖”，能夠用于診斷、決策和估產等用途。為了實時獲取數(shù)據，需要利用航空遙感或建立全球數(shù)據采集網來重復收集數(shù)據，也可以利用多顆小型衛(wèi)星實現(xiàn)這一目標。

高光譜相機的應用領域很廣泛。它可以用于農業(yè)，通過檢測作物植被的健康狀況，提供農民所需的信息，以實現(xiàn)精確施肥和水分管理。它還可以用于環(huán)境監(jiān)測，識別并監(jiān)測空氣和水中的污染物。在醫(yī)療領域，高光譜相機可以用于皮膚病的早期診斷和治療。此外，高光譜相機還廣泛用于地質勘測和礦物探測等領域?？傊吖庾V相機在不同領域中發(fā)揮著重要的作用，為我們提供了更準確、全面的信息。

高光譜遙感和精準農業(yè)研究存在一些基本問題，有待進一步解決。這些問題包括在環(huán)境脅迫下的遙感機理和遙感標志的研究。

利用遙感和GIS技術的集成對于診斷作物脅迫的影響、分析作物的生長環(huán)境和收獲產量的分布差異以及研究環(huán)境脅迫對產量形成的影響具有重要作用。為了解決上述理論和應用問題，需要運用高光譜、高分辨率、雷達遙感等高級技術手段，同時應用“三S”集成技術等關鍵技術。

我們可以分析和估算植被的葉面積指數(shù)、生物量、全氮量和全磷量等生物物理參數(shù)。在精準農業(yè)研究中，高光譜遙感具有廣泛的應用前景。例如，可以從遙感數(shù)據中提取生物物理和生物化學參數(shù)，即通過使用高空的高光譜遙感數(shù)據來估算一些重要的生物和農學參數(shù)。這種研究有助于理解生態(tài)系統(tǒng)的過程，如光合作用、C、N循環(huán)等，并且可以用來描述和模擬生態(tài)系統(tǒng)。

研究作物的光譜特征，運用農學遙感機理進行應用，具有廣闊的前景和效益?？梢赃\用遙感估產技術，動態(tài)監(jiān)測農作物的生長情況，早期診斷病蟲害問題，并提前預測產量情況。此外，可以利用農學遙感機理實時動態(tài)監(jiān)測農業(yè)自然災害（如水災、旱災、火災、蟲災、病害等）的情況，評估損失程度。還可以監(jiān)測主要農作物的生長狀況和播種面積，預測產量情況，進行草地估產、草畜平衡估算。此外，農學遙感機理還能用于監(jiān)測和評估農業(yè)自然資源和環(huán)境的變化情況，以及全國耕地的變化情況。

環(huán)境監(jiān)測廣泛應用于不同領域。在石化工業(yè)中，它主要用于對石油產品、塑料、添加劑和催化劑等中的元素進行分析，同時還可以監(jiān)測有害元素的含量是否超標。在生態(tài)環(huán)保方面，環(huán)境監(jiān)測用于分析污水或水中的有害金屬，并檢測植物中殘留的無機元素。在建筑和建材工業(yè)領域，它被用于識別城市地物和人工目標，以分析水泥、玻璃和耐火材料等物質。

我國正在緊鑼密鼓地開發(fā)環(huán)境災害監(jiān)測衛(wèi)星，計劃在2005年前完成包括兩個光學衛(wèi)星和一個雷達衛(wèi)星在內的小型衛(wèi)星星座。到2010年前，我們將研制出四個光學衛(wèi)星和四個雷達衛(wèi)星，組成更強大的小型衛(wèi)星星座，以實現(xiàn)全天時、全天候對環(huán)境和災害的監(jiān)測。自然災害監(jiān)測和災情評估可涵蓋多種類型，如洪澇、干旱、雪災、森林火災、地震和海洋狀況等。

高光譜相機的第一個應用領域是農業(yè)。該技術可幫助農民監(jiān)測作物的生長狀態(tài)，并及時發(fā)現(xiàn)病蟲害等問題。通過收集和分析作物反射的光譜數(shù)據，高光譜相機可以提供準確的作物營養(yǎng)狀態(tài)、水分含量和疾病感染程度等信息，幫助農民制定科學的農業(yè)管理決策。

高光譜相機的第二個應用是環(huán)境監(jiān)測。

該技術可用于監(jiān)測空氣質量、水質狀況、土壤污染等環(huán)境參數(shù)。通過采集不同波長的光譜數(shù)據，高光譜相機可以識別并定量分析特定物質的含量和分布情況，提供準確的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據，為環(huán)境保護和生態(tài)管理提供重要參考。

高光譜相機的第三個應用領域是醫(yī)療診斷。

該技術可用于非侵入性的醫(yī)學影像檢測，提供準確的生物組織成分分析和病變檢測。通過測量不同波長的光譜數(shù)據，高光譜相機可以獲取細微的組織特征和病變信號，為醫(yī)生提供進一步診斷和治療方案的依據，提高醫(yī)療診斷的準確性和效率。

高光譜相機的應用前景廣闊，不僅可以在農業(yè)、環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)療診斷等領域發(fā)揮重要作用，還可以應用于食品安全檢測、地質勘探、氣象預測等多個領域。隨著技術的不斷進步和應用的拓展，相信高光譜相機將在未來得到更廣泛的應用和發(fā)展。

赤潮是指海水中的微藻、細菌和原生動物過度增殖或聚集的一種現(xiàn)象，導致海水變色。近年來，隨著經濟發(fā)展和沿海富營養(yǎng)化的加劇，赤潮的發(fā)生頻率和規(guī)模不斷擴大，給漁業(yè)資源和海產養(yǎng)殖業(yè)帶來破壞，赤潮毒素也嚴重威脅人類生命安全。中國海域在2002年共發(fā)生79次赤潮，累計面積超過10,000平方公里，造成直接經濟損失2300萬元。通過使用機載高光譜相機，獲得了赤潮現(xiàn)場8G高光譜數(shù)據。通過海監(jiān)船的現(xiàn)場采樣和事后數(shù)據分析，利用高光譜相機獲取的數(shù)據能夠迅速反映赤潮情況，有助于早期發(fā)現(xiàn)、分類、控制和治理赤潮，從而減少赤潮的危害。

海洋資源普查方面，我們可以使用高光譜相機獲取海陸相互作用區(qū)域的高分辨率圖像。這種相機能夠同時滿足海洋和陸地的需求。目前，高光譜相機已經應用于我國一些重點地區(qū)（如黃河口、長江口和珠江口）的資源和植被調查，海岸帶的動態(tài)監(jiān)測，以及海岸帶變遷的長期研究。葉綠素分布是與海洋初級生產力、海水富營養(yǎng)化、赤潮等密切相關的指標。同時，它也是研究全球氣候變化的重要依據。目前，利用高光譜相機已經可以相對準確地確定大洋和遠海中的葉綠素分布情況，但是對近岸水體葉綠素分布的反演精度還有待進一步提高。

目前高光譜相機的應用不僅局限于以上實際場景，而且在自然科學的許多領域中扮演著重要的角色。隨著面陣探測器陣列制造技術的不斷進步，一些新型成像光譜技術得到了廣泛應用。這些光譜儀具備可靠性和穩(wěn)定性，并且體積小巧、重量輕、光譜分辨率高、實時性更好，還可以覆蓋更廣闊的光譜范圍。