光紋鑑識 隔空探診礦植物

透過「光紋」特徵，可鑑別植物種類，還能診斷植物健康狀態。下圖爲健康水稻與感染稻熱病水稻，經高光譜儀照射分析，兩者頻譜明顯不同。（國家太空中心提供）

鑑識專家利用指紋鑑別個人身分，科學家則透過「光紋」隔空辨識各種植物與礦物，隨時掌握地球資源動態變化。國家實驗研究院國家太空中心、行政院農委會農業試驗所與臺灣科技大學合作，建置我國首座「高光譜影像資料庫」，不但有助發展精緻農業，也可監控評估水資源與海岸變遷趨勢，做爲國土規畫資料庫。

高光譜影像是利用不同波段電磁波頻譜，探測不同物體光譜特性，例如樹葉因含有葉綠素可吸收大部分的可見光，反射比較多的綠色光，人類看到的樹葉就呈現綠色，成爲樹葉特有的「光紋」。高光譜儀依用途不同涵蓋波段從數百到上千，同樣是綠色植物，還有深淺之分，不同植物光譜的反射，各自呈現獨特「光紋」，就如同每個人各有不同指紋。

國研院太空中心指出，除了葉綠素會反射較多的綠色光，植物對於近紅外線也有很強的反射，而且反射強度與植物種類跟健康狀況有關。研究團隊利用高光譜儀隔空診斷水稻，發現健康水稻與感染稻熱病的「光紋」明顯不同。

近日引發關切的高麗菜「超種」現象，若利用無人飛機或輕航機搭載高光譜儀升空探測掃描，不但能夠精準估算出栽種面積，亦可根據「光紋」診斷各產區「健康狀態」，更明確掌控產量，做爲政府補助依據。

高光譜儀也經常運用在森林與植被分析，除了植物以外，還可以應用在水質分析，偵測評估水庫優養程度，並利用不同物質特有「光紋」，辨識建築物、道路和農地等土地利用分類，監測土石流或海岸侵蝕變化趨勢，建立「大地指紋」做爲國土規畫參考，應用範圍廣泛。

爲加速技術生根，國研院太空中心在完成國產機載高光譜儀測試之後，正進一步評估透過第三期太空科技發展計劃，研製高光譜衛星的可能性，把高光譜儀隔空診斷視野從航空級提升到太空軌道。