范纪泽，李 博，张 璐，巨燕方

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100049）

1 引言

作为近年来各航天仪器上的有效载荷—光谱探测器，使得对地大范围、同步性监测成为可能。多项研究表明光谱分析及荧光检测方法对识别作物生长环境及生长状态有较大作用[1-3]，通过分析作物中叶绿素荧光光谱特征可较好地研究作物生长情况。在叶绿素荧光过程中，将在670～780 nm之间形成 Hα、 O2−A 、 O2−B等3条吸收暗线，理想的观察条件是从卫星上分析 O2−A、O2−B气体在大气光谱中的吸收程度，较好的办法是使用高光谱分辨率的光谱仪[4]。国外较早提出该方法，较为先进的机载光谱仪（AAHIS）的相对孔径达到了0.33，工作在可见光波段[5]。2015年，欧洲航天局提出了荧光卫星计划（FLEX）专门用作叶绿素荧光检测，其中含有Offner型光谱仪，在可见光波段的光谱分辨率达到了0.3 nm[6]。

国内作物荧光检测方法提出较晚，且绝大部分用作反演工作的数据皆源自基于美国的卫星数据或便携式探测器[7]。如Orbiting Carbon Observatory-2卫星，工作波段为750～2000 nm，光谱分辨率为0.5 cm−1。其他像日本研制的工作在750～1430 nm波段，光谱分辨率为0.2 cm−1的温室气体观测卫星GOSAT、欧空局的GOME-2、以及国产碳卫星Tansat等也频繁被用作荧光检测的数据来源。以上提及的卫星搭载的光谱仪均不是专门用来进行作物荧光检测的，此类专用光谱仪较少。在光谱仪方面，我国自主研制的高分辨卫星，如高分5号卫星及珠海一号卫星搭载的光谱仪在近紫外至近红外波段的光谱分辨率可达3～5 nm。……