鑑識專家利用指紋鑑別個人身分,科學家則透過「光紋」隔空辨識各種植物與礦物,隨時掌握地球資源動態變化。國家實驗研究院國家太空中心、行政院農委會農業試驗所與台灣科技大學合作,建置我國首座「高光譜影像資料庫」,不但有助發展精緻農業,也可監控評估水資源與海岸變遷趨勢,做為國土規畫資料庫。

高光譜影像是利用不同波段電磁波頻譜,探測不同物體光譜特性,例如樹葉因含有葉綠素可吸收大部分的可見光,反射比較多的綠色光,人類看到的樹葉就呈現綠色,成為樹葉特有的「光紋」。高光譜儀依用途不同涵蓋波段從數百到上千,同樣是綠色植物,還有深淺之分,不同植物光譜的反射,各自呈現獨特「光紋」,就如同每個人各有不同指紋。

國研院太空中心指出,除了葉綠素會反射較多的綠色光,植物對於近紅外線也有很強的反射,而且反射強度與植物種類跟健康狀況有關。研究團隊利用高光譜儀隔空診斷水稻,發現健康水稻與感染稻熱病的「光紋」明顯不同。

近日引發關切的高麗菜「超種」現象,若利用無人飛機或輕航機搭載高光譜儀升空探測掃描,不但能夠精準估算出栽種面積,亦可根據「光紋」診斷各產區「健康狀態」,更明確掌控產量,做為政府補助依據。

高光譜儀也經常運用在森林與植被分析,除了植物以外,還可以應用在水質分析,偵測評估水庫優養程度,並利用不同物質特有「光紋」,辨識建築物、道路和農地等土地利用分類,監測土石流或海岸侵蝕變化趨勢,建立「大地指紋」做為國土規畫參考,應用範圍廣泛。

為加速技術生根,國研院太空中心在完成國產機載高光譜儀測試之後,正進一步評估透過第三期太空科技發展計畫,研製高光譜衛星的可能性,把高光譜儀隔空診斷視野從航空級提升到太空軌道。

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