光纹鉴识 隔空探诊矿植物

透过「光纹」特征，可鉴别植物种类，还能诊断植物健康状态。下图为健康水稻与感染稻热病水稻，经高光谱仪照射分析，两者频谱明显不同。（国家太空中心提供）

鉴识专家利用指纹鉴别个人身分，科学家则透过「光纹」隔空辨识各种植物与矿物，随时掌握地球资源动态变化。国家实验研究院国家太空中心、行政院农委会农业试验所与台湾科技大学合作，建置我国首座「高光谱影像资料库」，不但有助发展精致农业，也可监控评估水资源与海岸变迁趋势，做为国土规画资料库。

高光谱影像是利用不同波段电磁波频谱，探测不同物体光谱特性，例如树叶因含有叶绿素可吸收大部分的可见光，反射比较多的绿色光，人类看到的树叶就呈现绿色，成为树叶特有的「光纹」。高光谱仪依用途不同涵盖波段从数百到上千，同样是绿色植物，还有深浅之分，不同植物光谱的反射，各自呈现独特「光纹」，就如同每个人各有不同指纹。

国研院太空中心指出，除了叶绿素会反射较多的绿色光，植物对于近红外线也有很强的反射，而且反射强度与植物种类跟健康状况有关。研究团队利用高光谱仪隔空诊断水稻，发现健康水稻与感染稻热病的「光纹」明显不同。

近日引发关切的高丽菜「超种」现象，若利用无人飞机或轻航机搭载高光谱仪升空探测扫描，不但能够精准估算出栽种面积，亦可根据「光纹」诊断各产区「健康状态」，更明确掌控产量，做为政府补助依据。

高光谱仪也经常运用在森林与植被分析，除了植物以外，还可以应用在水质分析，侦测评估水库优养程度，并利用不同物质特有「光纹」，辨识建筑物、道路和农地等土地利用分类，监测土石流或海岸侵蚀变化趋势，建立「大地指纹」做为国土规画参考，应用范围广泛。

为加速技术生根，国研院太空中心在完成国产机载高光谱仪测试之后，正进一步评估透过第三期太空科技发展计划，研制高光谱卫星的可能性，把高光谱仪隔空诊断视野从航空级提升到太空轨道。