封面新闻记者 谭羽清 张峥
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童庆禧
遥感学家，中国科学院院士、国际欧亚科学院院士，中国科学院遥感与数字地球研究所研究员，北京大学遥感与地理信息系统研究所所长，中科院空天信息创新研究院研究员。倡导和开展了高光谱遥感应用研究，是我国遥感技术应用领域的最早开拓者之一。
“乘风好去，长空万里，直下看山河。”辛弃疾的词，寄托了古人希望乘风飞上万里长空，俯视祖国的大好山河的愿景。的确如果不登高看，我们就不知道长江黄河是入海的。而遥感卫星则帮助人类装上“千里眼”让辛弃疾的愿望映入现实。
高光谱遥感技术的应用，不仅让“天空之眼”遥感卫星能看得更清晰、更细致，甚至能实现在几百公里高空中分辨田中杂草。除此之外，高光谱遥感技术还能应用到我们的日常生活中，检测酒水的真伪，测一测蔬菜中农药的残留等等。作为我国遥感技术和应用领域的开创者之一，我国现代航空遥感和高光谱遥感的开拓者之一，中国科学院院士童庆禧日前在眉山接受封面新闻记者采访。
童庆禧接受记者采访
高光谱遥感 从高空分辨禾苗与杂草
地球上不同的元素及其化合物因为电子跃迁、分子振动等物理特性不同，都有着自己独特的光谱，这种反应物质本征的光谱被看作辨别物质的“指纹”。高光谱遥感、多光谱遥感则是协助科研人员看清这些“指纹”的“有色眼镜”，而高光谱遥感因为能识别更细微的光谱信息，成为了揭示物质本征的“有效利器”。
“卫星、无人机如果借助高光谱遥感，可以精确地‘看到’小范围内作物的生长情况和需求。”“甚至可以精确到每一平方米，了解什么地方缺水，什么地方缺肥，缺氮肥、钾肥还是磷肥，这样智能农机就能针对不同地方的需要进行精准管理。”高光谱遥感技术应用到农业，能提高农业管理的效率，有针对性地使用化肥、农药、水等。
不仅如此，高光谱遥感技术还能实现对农作物的精准分类。“不同的植物拥有不同的光谱，因此高光谱遥感不仅能对农作物的种类进行区分，还能分辨禾苗和杂草，确定哪些农田撂荒了”，这样可以帮助国家粮食管理部门了解农作物空间分布，对我们掌握国家粮食的动态有很大好处。
童庆禧在中科院科学公开课上演讲（图片源自网络）
此外，高光谱遥感还能让人们更好地把控农作物品质，“比如，不同地区的水稻、小麦中，淀粉含量、蛋白质含量是不一样的。这些物质的含量，通过精确的高光谱测量是可以明晰的。以此为依据，我们就可以培育品质更好的农作物，提高生活质量。”科学家甚至可以通过光谱分析来探测农作物对光的需求，形成光配方，帮助农作物生长。
城市、水体、食品……它都能“看透”
近年来，在人工智能、大数据、云计算等一系列新兴信息技术的支持下，高光谱遥感已在地矿、农业、水体、环境，甚至食品安全等多个领域显示了其应用价值，产生了经济和社会效益。
高光谱遥感还能用于水体水质的检测，保障人们的饮水安全。“高光谱可以了解水中的有机污染或是无机污染。比如水中的氮氧化物、COD（化学需氧量）等等，都是高光谱遥感能够发现的。在普通的摄影画面上，只能看到水很浑浊，却不能知道其中到底有什么，但是用高光谱可以把它测出来。”童庆禧说道。
在童庆禧看来，建设智慧城市的首要条件就是“感知”，能“看到”城市的状况，城市的变化，而遥感卫星就能将人们的“眼睛”延伸至几百公里外的高空去看城市、看世界，“这样一来，城市的很多问题就一目了然了。”
高光谱遥感概念（图片源自网络）
高光谱遥感甚至可以区分城市中不同的建筑材料，“这样我们就能了解城市中的各处都用到了哪些建筑材料，比如马路上的沥青，机场跑道上的水泥等等。”而这些遥感卫星捕获的数据汇聚起来，进行分析、组合等进一步加工，就能为智慧城市的规划、发展提供有力参考。
蔬菜有没有农药残留 高光谱仪器告诉你
高分五号是世界上第一颗覆盖全光谱范围的高光谱卫星，实现了对陆地和大气的同时观测。珠海1号则是我国首个商业微小卫星星座，由10颗高光谱卫星组成，极大地提高了星载高光谱遥感的时间分辨率。
除对地观测外，中国月球探测计划（CLEP）中也使用了高光谱成像仪，例如嫦娥系列卫星使用的基于萨格纳克效应的成像干涉仪（IIM）和玉兔月球车使用的可见光和近红外成像光谱仪（VNIS）。
童庆禧在中科院科学公开课上演讲（图片源自网络）
随着高光谱遥感技术的发展，它的用处不再局限于高空“俯瞰”大地上，它还将走进百姓生活。“我们现在已研制了精密的小型高光谱仪器，可用于检测酒水的真伪，甚至牛奶的安全性等。”据童庆禧说，“将小型高光谱仪器安装在手机上，这样去买菜时扫一扫，就能知道哪些蔬菜有农药残留物。”童庆禧告诉封面新闻记者。