Гиперспектральная съемка в мониторинге окружающей среды: обзор последних разработок и технологических достижений

Разработка и внедрение развертываемых в полевых условиях гиперспектральных съемочных систем в рамках мониторинга окружающей среды представляет собой интересную инновационную разработку, которая может произвести революцию в ряде приложений в ближайшие десятилетия. В этой статье рассматриваются успехи в миниатюризации и создании портативных гиперспектральных датчиков. Также раскрываются перспективы их применения как с воздушных, так и с наземных платформ в ряде областей. Поскольку эти недорогие и легкие устройства уже дают результаты научного уровня, они теперь могут значительно улучшить доступ к технологии гиперспектрального мониторинга, а также значительно увеличить объемы таких данных.

Введение

За последние три десятилетия гиперспектральная съемка стала эффективным инструментом для различных применений, начиная от дистанционного зондирования поверхности Земли до сохранения предметов искусства и археологии. Гиперспектральные изображения характеризуются как пространственным, так и спектральным разрешением, например, с двумя пространственными измерениями (Sx и Sy) и одной спектральной размерностью (Sλ). Пространственное разрешение измеряет геометрические отношения между пикселями изображения, в то время как спектральное разрешение определяет изменения освещенности в пикселях изображения в зависимости от длины волны. Эти данные представлены в виде 3-мерного гиперспектрального куба данных, где каждый «срез» этого куба данных вдоль Sλ, представляет собой определенную полосу из электромагнитного спектра.

Первоначально разработанные для применения в дистанционном зондировании, гиперспектральные датчики обычно получают изображения в сотнях узких спектральных полос в видимом, ближнем инфракрасном (NIR) и среднем инфракрасном (MIR) сегментах электромагнитного спектра. Это позволяет построить почти непрерывный спектр отражения для каждого пиксела в сцене, что, в свою очередь, позволяет проводить углубленное спектральное исследование особенностей сцены, которые были бы менее заметны при более грубой полосе пропускания мультиспектральных сканеров. Это недавнее развитие сенсорных технологий привело к внедрению методов гиперспектральной съемки в широком спектре дисциплин, открывая новые возможности для исследования и мониторинга нашей окружающей среды.

Типы датчиков

Как правило, датчики характеризуются расположением и/или количеством спектральных полос, участвующих в инструментальной архитектуре, а также применяемым методом захвата изображения. Датчики сканирующего типа (pushbroom) традиционно используются для больших объёмов при авиационной съемке и недавно были успешно миниатюризированы для использования в системах БПЛА (беспилотных летательных аппаратов). Метод pushbroom является предпочтительным для получения больших объемов данных из-за его высокого пространственного и спектрального разрешения. Тем не менее этот метод получения изображения, при котором регистрируется линия спектральной информации на экспозицию, может вызвать трудности в постобработке. Аналогично, датчики whiskbroom (поперечный сканер), которые выполняют сканирование попиксельно, используя вращающееся зеркало для формирования линии сканирования, перпендикулярной направлению движения сенсорной платформы, подвержены тем же проблемам. Кроме того, датчики типа whiskbroom обеспечивают по своей сути более медленную частоту кадров, чем pushbroom, что приводит к более длительным периодам сбора данных. Другим недостатком является то, что вращение оптики может привести к пространственным искажениям на краях изображения.

Рисунок 1. Методы формирования изображений для каждого типа датчика. Обратите внимание на из различия - от попиксельного сканирования (Push Broom и Whiskbroom) до 2-мерного комплексного захвата изображения инструментов для Framing и Windowing. Это подчеркивает потенциальные проблемы, связанные с искажением изображения в результате вращения оптики в пиксельных инструментах, как упоминалось выше.

Альтернативно, датчики кадрового типа (рисунок 1) могут захватывать сцены через 2-мерные изображения с дополнительной оптикой, которая фокусируется либо на отдельных диапазонах длин волн, либо на диапазонах длин волн с использованием перестраиваемых фильтров, таких как фильтры полосы кадрирования, транслируемые по всему спектру. Конструкция таких датчиков значительно проще, чем у датчиков push broom и whiskbroom, однако использование спектральной фильтрации существенно снижает интенсивность света, улавливаемого на датчике, ограничивая сигнал шумом. Датчики кадрового типа также используют 2-мерное поле зрения (FOV), которое непрерывно перемещается по сцене. Однако приборы, использующие этот подход к захвату изображения, получают отчетливую экспозицию каждый раз, когда FOV движется вперед, без интеграции между экспозициями. В литературе подчеркивается, что, хотя могут быть значительные различия, вызванные шириной щели, фокусным расстоянием объектива и временем интеграции, датчики Push Broom в настоящее время предлагают лучшее сочетание пространственного и спектрального разрешения. Датчики Push Broom, как правило, более стабильны, чем датчики Whiskbroom, из-за построчного процесса получения изображения, поэтому потенциальные перекосы данных ограничиваются между линиями, а не между отдельными пикселями [19]. Кроме того, они часто имеют значительно большее спектральное разрешение. Датчики кадрового типа (Framing и Windowing) часто ограничены из-за фильтрации спектральных полос, в результате чего спектральные разрешения >5 нм более распространены для этих устройств. Высокое пространственное разрешение также легче достичь с современными устройствами Push Broom, поскольку миниатюризация позволяет развертывать их на более маневренных, легких устройствах, например, ряд исследований подчеркивает успешное получение изображений с пространственным разрешением менее 10 см, достигая пространственного разрешения 4 см при развертывании на основе БПЛА. Датчики кадрового типа в настоящее время ограничены из-за их обычно большего размера, что делает датчики Push Broom значительно более совместимыми с легкими, миниатюрными сенсорными приложениями в настоящее время.

Хотя некоторые из этих конструкций датчиков (рисунок 2) были успешно миниатюризированы, что делает их пригодными для легкого воздушного дистанционного зондирования, в настоящее время они не содержат каких-либо внутренних данных географической привязки и, следовательно, требуют добавления внешних (например, приемник GPS) устройств для записи этой информации, если это требуется. Хотя это не особенно влияет на традиционные методы дистанционного зондирования и наземной визуализации, это может стать проблематичным при проектировании эффективных интегрированных полезных нагрузок БПЛА. Каждая из этих конструкций датчиков имеет свои преимущества, в зависимости от параметров предлагаемого применения, однако, конструкция Push Broom оказалась наиболее популярной, особенно в области получения изображения легким БПЛА. Хотя эти реализации датчиков могут включать искажения в полученных данных, в настоящее время они превосходят подходы к полнокадровому захвату изображения, поскольку последние системы в настоящее время требуют компромисса между пространственным охватом, пространственным разрешением и спектральным разрешением. Однако, поскольку интерес и спрос в этой области продолжают расти , в будущем можно ожидать значительных достижений в компактных конструкциях датчиков, включая включение линейных переменных фильтров.

Рисунок 2. Иллюстрация принципов работы для каждого типа датчиков. а) датчик Push Broom; b) датчик Whiskbroom; c) датчик типа Framing; d) датчик типа Windowing. Обратите внимание на отсутствие интеграции между кадрами изображений для конструкций датчиков Windowing. Изображение не масштабируется.

3. Технологические разработки и связанные с ними сложности

Гиперспектральная съемка хорошо зарекомендовала себя как один из методов дистанционного зондирования (как авиационного, так и космического) во многих различных областях. Кроме того, недавняя разработка миниатюрных спутников CubeSat, таких как HyperCube, показывает значительный потенциал для будущего развития легкого, недорогого получения изображений со спутников. Однако, хотя эти датчики позволяют анализировать обширные участки поверхности Земли, предоставляя крупномасштабные наборы данных с длинными временными рядами, они часто ограничены факторами, находящимися вне контроля пользователей, такими как облачность и недостаточное пространственное разрешение. Кроме того, аэрофотосъемка с пилотируемых аппаратов, выполняемая по требованию, может быть довольно дорогой и в некоторой степени зависеть от метеорологических условий. В результате эти недостатки значительно ограничивают пригодность этих типов измерений для многих небольших локальных применений. Очевиден значительный разрыв между возможностями высоко детальных, но низко производительных полевых съемок и сравнительно грубым разрешением, обеспечиваемым спутниковыми и воздушными датчиками. Однако развитие платформ БПЛА за последнее десятилетие позволило разработать промежуточный вариант, в виде интегрированного гиперспектрального зондирования с помощью БПЛА. Эти платформы на базе БПЛА обеспечивают большую гибкость, чем традиционные методы зондирования, позволяя пользователю варьировать такие параметры, как объем съемки и высота полета, таким образом, чтобы это соответствовало предлагаемому применению. Кроме того, из-за их обычно небольших размеров и небольшого веса их можно легко хранить и развертывать. В последние годы был протестирован ряд решений, где на БПЛА устанавливались гиперспектральные камеры. Результаты оказались очень хорошими, хотя возникает необходимость геометрической коррекции и точной пространственной привязки исходных данных для последующей обработки, особенно для датчиков сканирующего типа (Push Broom и Whiskbroom).

3.1. Трудности геометрической коррекции

Из-за небольшого веса много роторных систем БПЛА они производят значительные высокочастотные вибрации и могут выполнять более быстрые изменения траектории, чем более крупные платформы, поэтому эти системы требуют быстрых, точных датчиков для обеспечения точной регистрации высоты и положения (параметров внутреннего и внешнего ориентирования съемочной системы). Были проведены соответствующие испытания, в ходе которых сравнивались результаты, полученные с помощью гиперспектральной камеры на базе БПЛА и аналогичного датчика на пилотируемом сверхлегком самолете с неподвижным крылом, в контексте мониторинга точного сельского хозяйства. Эти испытания подтвердили, что датчик пилотируемого самолета превзошел устройство на базе БПЛА с точки зрения качества выходных данных. Ключевым фактором в этом стала более высокая относительная точность геопривязки в случае пилотируемого воздушного судна, несмотря на достижение более высокого пространственного разрешения при съемке с БПЛА. При этом, если установить камеру на БПЛА самолетного типа и использовать метод прямой геометрической коррекции, это кардинально улучшает точность геопривязки. Несмотря на то, из-за особенностей технологии Push Broom были сложности с геометрической коррекцией изображений, полученные результаты свидетельствуют о том, что надежное получение точно привязанных данных с использованием датчика на основе БПЛА возможно.

Ряд исследований обошел эти вопросы георектификации, просто внедрив наземные протоколы сбора данных, однако на полученные изображения все еще могут влиять другие факторы, такие как переменные метеорологические условия. Действительно, эта проблема может затронуть как наземную, так и воздушную гиперспектральную съемку. Изменения в освещенности, в частности, в течение исследуемого периода могут оказывать значительное влияние на получаемые данные, внося видимые изменения в спектры. Однако эффект этих вариаций может быть сведен к минимуму путем записи тенденций изменения освещения параллельно с получением изображения. Это в свою очередь, может быть использовано для калибровки гиперспектральных данных изображения, полученных в эти периоды. Спрос на меньшие и более легкие гиперспектральные датчики продолжает расти, причем применение интегрированных с БПЛА датчиков является одной из наиболее быстро развивающихся областей технологии дистанционного зондирования.

4. Использование гиперспектральной съемки для мониторинга окружающей среды

Как подчеркивалось в разделах выше, существует значительный потенциал и прогресс в использовании компактных портативных гиперспектральных датчиков для мониторинга окружающей среды. Благодаря дополнительным преимуществам интеграции недорогих, но высококачественных компонентов потребительского класса в настоящее время существует возможность сделать гиперспектральную съемку более востребованной для мониторинга окружающей среды. В этом разделе термин «недорогой» используется для обозначения гиперспектральных устройств, зачастую собранных из компонентов массового производства для бытовой техники, что позволяет значительно снизить общие затраты по сравнению с коммерчески доступными приборами научного класса.

4.1. Применения гиперспектральной съемки на БПЛА

4.1.1. Мониторинг растительности

Как обсуждалось выше, разработка легких и недорогих датчиков, совместимых с БПЛА, является быстро расширяющейся областью исследований, что значительно расширяет объемы разработок в широком спектре приложений мониторинга окружающей среды. Хотя существуют потенциальные проблемы, связанные с процессом геометрической коррекции, выгоды, связанные с улучшением пространственного разрешения и сокращением расходов на полевые работы, являются более существенными. Мониторинг растительности как в естественной, так и в сельскохозяйственной среде является особой областью экологического мониторинга, которая выиграла от достижений в области миниатюризации и снижения затрат гиперспектральных технологий, что позволяет осуществлять точный, углубленный мониторинг и сбор данных даже в самых труднодоступных местах. Разработанные на сегодняшний день легкие датчики демонстрируют значительный потенциал в их применении для мониторинга окружающей среды на близком расстоянии, при этом особое внимание уделяется внедрению устройств для мониторинга здоровья растительности. Постоянный мониторинг этих сред с помощью гиперспектральных технологий имеет большое значение. Благодаря спектральному разрешению этих устройств можно наблюдать области растительного стресса, такие как водный стресс или потенциальные вспышки вредителей, прежде чем они станут видны невооруженным глазом. Это делается путем исследования пигментов, таких как хлорофилл, которые будут варьироваться в зависимости от здоровья растительности, впоследствии влияя на ее спектральный отклик. На начальных стадиях вегетационного стресса эти изменения могут быть тонкими и, следовательно, лучше всего распознаваться с помощью гиперспектральной съемки. Это, в свою очередь, позволяет решить или свести к минимуму любые потенциальные проблемы до того, как может быть нанесен значительный ущерб.

Традиционные методы мониторинга как сельскохозяйственной, так и естественной растительности обычно требуют трудоемких прямых измерений или использования космических датчиков, с ограничениями в пространственном разрешении в отношении последних. Внедрение гиперспектральных датчиков на базе БПЛА создает возможность получения точных, ближних данных, не требующих сложной обработки, характерной для спутниковых и высотных бортовых систем. Действительно, эти развертывания БПЛА направлены на доставку данных в промежуточном формате, который обеспечивает как спутниковые преимущества пространственного покрытия, так и пространственное разрешение, обеспечиваемое наземным развертыванием. Самым простым таким решение может быть многороторный БПЛА, оснащенный экономичным гиперспектральным датчиком, способным обнаруживать длины волн в пределах видимого и NIR (350–1000 нм) для различных применений мониторинга растительности. Такой беспилотник обладает гибкостью с точки зрения времени и места использования, а также обеспечивает систематический и быстрый сбор высококачественных данных для относительно недоступных мест, таких как густые растительные леса и лесные пологи. Однако, несмотря на преодоление проблем, связанных с механической вибрацией датчика в полете, спектральное разрешение и отношение сигнал/шум устройства могут быть не оптимальными для получения всех желаемых измерений, в том числе могут быть проблемы, связанными с освещенностью и засветками от солнца.

Еще одним примером использования простейшего беспилотника с установленной на нем гиперспектральной камерой VNIR диапазона моет быть мониторинг ущерба от насекомых в городских лесах (такой опыт есть и активно используется). Такой недорогой датчик позволяет проводить анализ на уровне отдельных деревьев, обеспечивая новый уровень специфичности в методах управления здоровьем лесов. Ранее такая детальность достигалась с использованием мультиспектральных камер. Теперь гиперспектральная камера выполняет съемку как с высокой детальностью, так и с высоким спектральным разрешением. При этом есть нюансы, связанные с учетом различной освещенности в разное время суток, но это проблема, которая является общей для гиперспектральной съемки с большинства воздушных и наземных устройств и, следовательно, не является результатом низкой стоимости этого устройства, а просто фактором, который требует внимания во время расширенного сбора данных. Метод, обеспечивающий одновременный мониторинг изменения освещенности и сбора данных, и/или измерения на эталонной панели, помог бы свести к минимуму эти проблемы в будущей работе. Несмотря на эти незначительные неудачи, разработка этих новых, простых в использовании технологий может иметь значительные преимущества для мониторинга состояния лесов как в городах, так и в сельских районах, причем эти недорогие устройства обеспечивают гораздо более широкое распространение датчиков, чем это было возможно до сих пор с более дорогими ранее применявшимися приборами. Это, в свою очередь, может привести к значительным выгодам с точки зрения предотвращения будущих вспышек вредителей и потенциальных потерь лесов. В ряде других исследований использовались аналогичные методы на основе БПЛА для мониторинга сельскохозяйственной растительности и качества почвы, что дало точные результаты с высоким пространственным разрешением, что еще больше подчеркивает широкий спектр использования этих конструкций. Тем не менее, остаются ограничения, связанные с весом и питанием этих устройств, при этом более тяжелые полезные нагрузки оказывают негативное влияние на потенциальную продолжительность аэрофотосъемки с БПЛА. Хотя это ограничивает практическое использование этих устройств в настоящее время, но поскольку технологии продолжают миниатюризироваться, а сами БПЛА развиваются, время полета в будущем станет пропорционально больше.

4.1.2. Мониторинг экстремальных сред

Особое преимущество продолжающейся разработки гиперспектральных камер на БПЛА заключается в том, что они позволяют осуществлять неразрушающий сбор данных, что имеет большое значение для высокочувствительных и/или охраняемых сред, которые часто являются ключевым направлением исследований и операций по мониторингу окружающей среды. Кроме того, они также позволяют получать данные с высоким пространственным разрешением из мест, где наземные полевые съемки окажутся непрактичными или опасными. Ключевые примеры здесь включают ледниковые и ледяные районы, в которых проводился значительный мониторинг на основе БПЛА. Однако работа в этой области на сегодняшний день в значительной степени ограничена сбором данных на основе мультиспектральной и/или фотограмметрии, причем гиперспектральный мониторинг в основном ограничивается космическими наблюдениями. Добавление полевого переносного гиперспектрального зондирования к ледниковым условиям обеспечит значительное улучшение текущих наборов данных, таких как идентификация состава надледникового мусора в труднодоступных местах. Применение гиперспектральной съемки на основе БПЛА в криосфере, вероятно, будет весьма перспективным будущим направлением исследований.

4.1.3. Загрязнение и мониторинг взвешенных частиц

Мониторинг качества внутренних вод и загрязнения с помощью гиперспектральных датчиков только недавно привел к отходу от чисто космических методов получения данных. Это изменение было в значительной степени обусловлено ограничениями спутникового дистанционного зондирования, поскольку пространственное разрешение, обеспечиваемое большинством таких датчиков, несколько ограничено, без существенного смешивания пикселей. Гиперспектральные камеры, используемые для мониторинга этих сред, обеспечивают оптические данные высокого разрешения, что позволяет одновременно обнаруживать и контролировать качество воздуха и воды. Это обеспечивает обширные и точные средства выявления потенциальных вспышек загрязнения и/или мониторинга качества источников пресной воды на относительно больших площадях. Хотя большинство недавно разработанных датчиков в этих областях по-прежнему базируются на самолетах, с преимуществом охвата больших областей съемки, чем обычно возможно с БПЛА, начинает появляться ряд новаторских оптических датчиков для мониторинга загрязнения и твердых частиц. Многообещающие показатели успеха этих новых устройств обеспечивают значительные улучшения в нашем понимании твердых загрязняющих веществ, а также подчеркивают значительные возможности для дальнейшей разработки и интеграции гиперспектральных сенсорных систем на основе БПЛА в эту область.

4.2. Приложения для портативных и наземных устройств

В то время как большинство успехов в гиперспектральном зондировании были достигнуты с воздушных платформ, в последние годы также произошли значительные изменения в ручном и наземном гиперспектральном зондировании. Эти устройства, как правило, относительно легкие и портативные в полевых условиях (рисунок 3), что делает их полезными для различных небольших полевых исследований. Однако, поскольку это оборудование не подвергается строгим требованиям к полезной нагрузке устройств, совместимых с БПЛА, существуют ослабленные допуски в отношении веса, объема и источника питания. Различные миниатюрные ручные датчики были разработаны группой китайских экспертов под руководством профессора Shan для нескольких применений, с определенной степенью коммерциализации устройств, подразумеваемой в этой деятельности. В частности, был разработан полевой портативный гиперспектральный тепловизор, способный обнаруживать микропластиковое загрязнение в почвах для частиц размером от 0,5 до 5 мм. В то время как предыдущие исследования уже успешно обнаружили микропластиковое загрязнение с использованием гиперспектральной съемки, это исследование было сосредоточено на обнаружении микропластика в фильтратах морской воды, что потребовало ручного отделения микропластика из среды до получения изображения из-за трудностей, связанных с идентификацией пластика через воду. Напротив, устройство, разработанное, позволяет проводить измерения на месте с минимальным нарушением исследуемой области. Учитывая растущее значение этой области, эта технология, вероятно, будет иметь все большую полезность здесь в будущем.

Рисунок 3. Компактный УФ-гиперспектральный тепловизор, измеряющий выброс диоксида серы из вулкана Котопакси, Эквадор.

Кроме того, китайские ученые под руководством Chennu обсуждают разработку подводного устройства, управляемого дайверами, для мониторинга мелководных морских экосистем, таких как коралловые рифы. Это устройство является первым в своем роде и представляет собой значительное, экономически эффективное улучшение в сборе гиперспектральных данных для этих сред, избегая воздействия сложных оптических путей через атмосферу и толщу воды, связанных с наблюдениями, проводимыми над поверхностью воды. Хотя пространственное разрешение этого датчика было ниже, чем у сопоставимых цифровых фотоаппараторов, он мог в достаточной степени идентифицировать спектральные особенности отражения кораллов на уровне организма. Удобный для пользователя характер этого устройства позволил эксплуатировать его без каких-либо предварительных навыков, однако его нынешний дизайн слишком велик для интеграции с беспилотными платформами, что подчеркивает значительный путь для будущих исследований. Приведенные выше примеры подчеркивают универсальность этих устройств, с миниатюрными гиперспектральными датчиками, заменяющими обычную спектроскопию без визуализации в ряде областей применения. Кроме того, это распространение, по-видимому, будет продолжаться по мере увеличения скорости получения изображений и вычислительной мощности этих устройств из года в год, так же как удельные затраты снижаются на ежегодной основе. Однако разработка более надежных недорогих портативных полевых датчиков для развертывания в более экстремальных условиях, например, в ледниковых и вулканических регионах, остается несколько ограниченной. Разработка будущих недорогих гиперспектральных датчиков для этих сред будет основываться на реализации недорогих спектральных технологий во враждебных средах, которые были основаны на конфигурациях, подходящих для краткосрочного развертывания. Действительно, более устойчивое развертывание таких систем потребует значительных улучшений внешних корпусов устройства для прочности и защиты от атмосферных воздействий, а также надежного тестирования продукта. Это трудно преодолеть из-за высокодинамичного и часто изменчивого характера этих сред, что делает круглогодичный мониторинг на местах сложным, даже с современными конструкциями. Поэтому будущая работа может включать в себя совершенствование надежных недорогих гиперспектральных тепловизоров, чтобы они могли успешно конкурировать со своими научными эквивалентами для длительного сбора данных в этих более экстремальных условиях. В этом отношении приборы, устанавливаемые на БПЛА, имеют то преимущество, что развертывание по своей природе является дискретным и ограниченным по времени, а не непрерывным, как обсуждалось выше.

5. Выводы

Разработка гиперспектральных камер и их применение в целом ряде областей экологического мониторинга представляют собой ряд значительных технических и научных достижений. Эти устройства обеспечивают точные наборы данных с высоким разрешением, которые помогают преодолеть разрыв между разреженными и прерывистыми полевыми наблюдениями и космическими технологиями непрерывного, но грубого разрешения], а также позволяют проводить анализ и принимать решения в режиме реального времени в контексте мониторинга окружающей среды, что делает их полезным дополнением к существующим методам мониторинга на местах. Кроме того, миниатюрные, недорогие системы могут эксплуатироваться в местном масштабе небольшими организациями и/или компаниями, что значительно сокращает время, необходимое для организации конкретных кампаний дистанционного зондирования, по сравнению с пилотируемыми авиационными съемками, уменьшая потребность в дорогостоящих и трудоемких методах прямых измерений и обеспечивая доступный и быстрый мониторинг окружающей среды. Это особенно выгодно в менее обеспеченных ресурсами странах, где, например, существуют острые потребности в мониторинге сельскохозяйственных культур. Однако в настоящее время сохраняется ряд ограничений на эти устройства. Для приложений на базе БПЛА эти ограничения в значительной степени связаны с довольно большими в настоящее время требованиями к весу, объему и источнику питания развернутых датчиков, что подчеркивает необходимость будущей миниатюризации в таких устройствах. Хотя это препятствие начинает преодолеваться, часто с применением готовых компонентов бытовой электроники, все еще обычно остается компромисс между размером датчика и качеством данных в этих устройствах следующего поколения. Аналогичные ограничения также затрагивают наземные и портативные устройства, хотя в этих контекстах ограничения не столь критичны. Главной проблемой, с которой сталкивается большинство этих устройств, является их успешное развертывание для долгосрочного сбора данных. Тем не менее, с потенциальными будущими разработками в области прочности аппаратного обеспечения, которые позволят таким устройствам стать конкурентоспособными с коммерческими устройствами научного класса для долгосрочного развертывания в полевых условиях, применение наземной гиперспектральной съемки, по-видимому, будет быстро распространяться в ближайшие годы.