Hyperspektrikuvaus kaukokartoitusmenetelmänä
Viuho, Elmeri (2021-03-04)
Viuho, Elmeri
E. Viuho
04.03.2021
© 2021 Elmeri Viuho. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202103061252
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202103061252
Tiivistelmä
Hyperspektrikuvauksen käyttö kaukokartoitusmenetelmänä on lisääntynyt merkittävästi viimeisten kahden vuosikymmenen aikana. Tärkein tekijä, joka erottaa hyperspektrikuvauksen muista kaukokartoitusmenetelmistä on sen korkea spektrinen resoluutio. Hyperspektrisensori kykenee samanaikaisesti mittaamaan säteilyä jopa sadoilla hyvin kapeilla aallonpituuskanavilla, joiden perusteella voidaan muodostaa kuvattavan kohteen ominaisspektri. Kaukokartoituskäytössä hyperspektrisensorit on asennettu ilmassa tai kiertoradalla toimivaan alustaan, ja keräävät kuvattavasta kohteesta dataa, jolla on sekä alueelliset että spektrinen ulottuvuus. Huomionarvoista menetelmässä on myös sen keräämä valtava datamäärä, joka voi olla kymmen- tai satakertainen muihin kuvausmenetelmiin verrattuna johtuen aallonpituuskanavien määrästä.
Käytännön sovelluksia hyperspektrikuvaukselle löytyy useilta eri tieteenaloilta. Korkea spektrinen resoluutio mahdollistaa usein tiettyjen kemiallisten yhdisteiden olemassaolon ja määrän havainnoinnin, jonka perusteella voidaan tehdä johtopäätöksiä kuvattavasta kohteesta. Sovelluksia on kehitetty etenkin ympäristöntutkimuksen sekä maa- ja metsätalouden tarpeisiin, mutta monet näistä menetelmistä ovat vielä kehitysvaiheessa. Pisimmälle kehittyneitä ovat maa- ja metsätaloudessa käytettävät menetelmät, joiden avulla voidaan kerätä hyvin tarkkaa tietoa kasvien tilasta, ja havaita jo varhain erilaisia stressitekijöitä tuholaisista ravinteiden puutteeseen. Monet näistä menetelmistä ovat myös sovellettavissa ympäristöntutkimukseen, minkä lisäksi löytyy pitkä liuta erilaisia metodeja esimerkiksi vedenlaadun ja indikaattorimineraalien havaitsemiseen.
Valtavasta potentiaalista huolimatta hyperspektrikuvauksen laaja-alaiseen tutkimuskäyttöön liittyy myös ongelmia. Korkean spektrisen resoluution hinta on menetelmän huomattava monimutkaisuus ja suhteellisen korkea häiriöalttius. Hyperspektrikuvauksen onnistunut käyttö vaatii tutkijalta usein varsin pitkälle menevää erikoistumista, eikä vankka osaaminenkaan aina takaa onnistunutta lopputulosta. Kenttätutkimuksessa vaihtelevat valaistusolosuhteet ja jatkuvasti muuttuva ilmakehän tila haittaavat hyperspektrikuvien toistettavuutta, joissain tapauksissa jopa hyvin merkittävästi.
Käytännön sovelluksia hyperspektrikuvaukselle löytyy useilta eri tieteenaloilta. Korkea spektrinen resoluutio mahdollistaa usein tiettyjen kemiallisten yhdisteiden olemassaolon ja määrän havainnoinnin, jonka perusteella voidaan tehdä johtopäätöksiä kuvattavasta kohteesta. Sovelluksia on kehitetty etenkin ympäristöntutkimuksen sekä maa- ja metsätalouden tarpeisiin, mutta monet näistä menetelmistä ovat vielä kehitysvaiheessa. Pisimmälle kehittyneitä ovat maa- ja metsätaloudessa käytettävät menetelmät, joiden avulla voidaan kerätä hyvin tarkkaa tietoa kasvien tilasta, ja havaita jo varhain erilaisia stressitekijöitä tuholaisista ravinteiden puutteeseen. Monet näistä menetelmistä ovat myös sovellettavissa ympäristöntutkimukseen, minkä lisäksi löytyy pitkä liuta erilaisia metodeja esimerkiksi vedenlaadun ja indikaattorimineraalien havaitsemiseen.
Valtavasta potentiaalista huolimatta hyperspektrikuvauksen laaja-alaiseen tutkimuskäyttöön liittyy myös ongelmia. Korkean spektrisen resoluution hinta on menetelmän huomattava monimutkaisuus ja suhteellisen korkea häiriöalttius. Hyperspektrikuvauksen onnistunut käyttö vaatii tutkijalta usein varsin pitkälle menevää erikoistumista, eikä vankka osaaminenkaan aina takaa onnistunutta lopputulosta. Kenttätutkimuksessa vaihtelevat valaistusolosuhteet ja jatkuvasti muuttuva ilmakehän tila haittaavat hyperspektrikuvien toistettavuutta, joissain tapauksissa jopa hyvin merkittävästi.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [32130]