Последние достижения в области гиперспектральных технологий визуализации и их применения в сельском хозяйстве

Дистанционное зондирование является полезным инструментом для мониторинга пространственно-временных изменений морфологического и физиологического состояния сельскохозяйственных культур и поддержки практик точного земледелия. По сравнению с мультиспектральной визуализацией гиперспектральная визуализация представляет собой более совершенную технологию, способную получать детальный спектральный отклик целевых объектов. Из-за ограниченной доступности за пределами научного сообщества гиперспектральные изображения пока не получили широкого применения в точном земледелии. В последние годы были разработаны различные миниатюрные и недорогие бортовые гиперспектральные датчики, такие как Headwall Micro-Hyperspec и Cubert UHD 185-Firefly, а также были выведены на орбиту или планируются к запуску современные космические гиперспектральные датчики, включая PRISMA, DESIS, EnMAP и HyspIRI. Гиперспектральная визуализация становится всё более доступной для сельскохозяйственных применений. Вместе с тем получение, обработка и анализ гиперспектральных изображений по-прежнему представляют собой сложные научно-исследовательские задачи, обусловленные большим объёмом данных, высокой размерностью и сложностью анализа информации. Поэтому целесообразно провести всесторонний и углублённый обзор гиперспектральных технологий визуализации, включая различные платформы и датчики, методов обработки и анализа гиперспектральной информации, а также последних достижений в применении гиперспектральной визуализации в сельском хозяйстве. В связи с этим были рассмотрены публикации за последние 30 лет, посвящённые гиперспектральным технологиям визуализации и их применению в сельском хозяйстве. Обсуждены платформы и датчики визуализации, а также аналитические методы, использованные в научной литературе. Также оценена эффективность гиперспектральной визуализации в различных приложениях, включая картографирование биофизических и биохимических свойств сельскохозяйственных культур, характеристику почв и классификацию культур. Этот обзор призван помочь исследователям и специалистам в области сельского хозяйства лучше понять преимущества и ограничения гиперспектральной визуализации для сельскохозяйственных применений и способствовать внедрению этой ценной технологии.