光谱图怎么看

光谱图的看法如下：

光谱图，横坐标多为波长（频率）纵坐标为强度，或者相对强度等光谱图有3个最为重要的信息。

第一：峰值，在哪个波长（频率），强度达到了峰值。

第二：半高宽，即达到峰值一半高度（有时也取1/e），所对应的两个波长中间的宽度，也就是“谱线宽度”

第三：变化趋势，研究光谱强度随频率的变化，可以进行一定的预测，从而了解物质的性质。

光色波长λ（nm）代表波长：

红（Red）：760～620 700。

橙（Orange）：620～592 610。

黄（Yellow）：592～578 580。

绿（Green）：578～500 550。

青（Cyan）：500～464 480。

蓝（Blue）：464～446 450。

紫（Violet）：446～400 420

激发光谱，就是一个物质收到激发以后的情况，反映出该物质对于外来激发光的响应。因此，横坐标是外来的激发光的波长，就是入射光的波长。发射光谱，是该物质发射的光的性质，就是它发的光，在那个谱段强那个谱段弱。因此，横坐标是被激发物质发出的光的波长。

岩石、植被和土壤等环境物质在高温的作用下，会引起这些物质物理、化学性质的改变，形成与煤层自燃有关的一些特殊光谱特征。煤层自燃改变了原岩的物理和化学成分，形成的烧变岩在物质组分方面发生很大变化，特别是不同烧变程度的烧变岩中氧化铁的富集程度不一样，燃烧程度大的烧变岩呈灰白到白色，燃烧程度小或正处于燃烧阶段的烧变岩则表现为红色或红褐色。

土壤。土壤的可见光、近红外光谱特性与土壤的质地、有机质含量和含水性等有关。煤层自燃的热作用导致周围的土壤含水性降低，致使土壤的光谱反射率升高。正常地区的土壤，其湿度不变，反射率较低。煤层自燃的作用还使土壤中有机质含量减少，颜色发生变化，这样会引起土壤光谱特性的变化，反射率相对增加。

植被。煤层自燃高温作用对植被的生长和发育产生一系列直接或间接的影响，改变了植被的环境条件，影响局部小气候、土壤、水分含量，致使土壤结构、湿度发生变化，间接影响植物生长，导致区内植被发育不正常和分布不均匀。此外，植被受温度异常影响，产生“升温”和“毒化”作用，煤层燃烧后产生的芒硝、硫磺等析出物的毒害也使植被的色素物质改变，从而影响植被的光谱分布特征。

（一）煤火区高光谱特征分析

根据乌达煤火区野外调查，对燃烧区内处于不同燃烧程度下的岩石和土壤以及围岩标本进行了采集和室内光谱测试，主要按围岩、烧变岩和土壤三种类型进行分类和归纳。

1白色沉积物覆盖岩石与围岩

在裂隙烟气喷出口孔壁的红色砂岩（原岩）经过烟气烘烤后，表面覆盖一层白霜状物质，喷口有大量白色沉积物。裂隙部位温度在100～300℃之间，烘烤岩石温度在60～70℃之间，地表温度在10～13℃之间。图2⁃2⁃1为乌达火区内典型的白色沉积物烧变岩和原岩的反射光谱曲线。光谱曲线特征差异为：红色砂岩（原岩）在0879μm处可见到宽而吸收强的Fe3+离子谱带，在0671μm处的 Fe3+离子谱带较弱，反映出较强的褐铁矿吸收特征（05μm和09μm附近的吸收）。岩石烘烤表面覆盖一层白霜状物质后，以上光谱特征消失。红色砂岩在1417μm、1933μm、2214μm附近存在着强的吸收光谱；而覆盖一层白霜状物质后，以2077μm和2209μm的吸收谱带明显。红色砂岩在048～1353μm间反射率从15%陡升到48%；在2157～250μm之间吸收特征多而明显，反射率从46%下降到34%；受燃烧影响的岩石面的反射率曲线在048～1353μm上升平缓，从15%陡升到30%，只有在2214μm吸收特征清晰，尖而强。这是两者的最明显差异。

图2-2-1 处于燃烧喷气口部位岩石与未受烘烤岩石的光谱曲线比较图

2烧变砂岩

煤层燃烧使得上覆的砂岩、页岩等受热变质，形成黑红色、红褐色和灰黑色烧变岩，地表呈塌陷乱石堆；周围未烧变砂岩总体呈青灰色，这种现象主要出现在煤层自燃的死火阶段。烧变岩分布很杂乱，颜色基本呈现红褐色和灰黑色，温度与地表周围温度变化不大。燃烧程度大的烧变岩呈灰白到白色，燃烧程度小或正处于燃烧阶段的烧变岩则表现为红色或红褐色。

图2⁃2⁃2为乌达煤火区部分烧变岩和原岩的反射光谱曲线。板状灰黑色烧变岩的反射率较高，而红褐色致密块状烧变砂岩的反射率最低。在吸收特征方面，红褐色烧变砂岩的铁离子光谱吸收特征最明显，在0664μm和0866μm附近出现宽而深的典型褐铁矿波谱特征，在0900μm的强吸收随波长增加反射率急剧上升，至1400μm附近达最高值。除在1400μm和1940μm都存在明显的水汽吸收谱带外，在2209μm附近未烧变原岩的吸收强烈；而烧变岩吸收变化很大，红褐色致密块状烧变砂岩的吸收不明显，而红褐色板状细砾烧变砂岩与原岩的吸收一致。此外，部分烧变岩在2324μm和2452μm出现吸收特征，可能与粘土矿物的吸收有关。

3烧变土壤

正在燃烧区的土壤受喷出口白色热气蒸烤（受灭火注水的影响），土壤湿度较高，呈灰黑色泥状物，泥土中含有火星；而未被烟汽烘烤的土壤呈**和灰白色，土壤呈板结状，湿度低。喷出口温度在70～1600℃之间。图2⁃2⁃3为乌达煤火区正在烘烤土壤和未烘烤土壤的反射光谱曲线对比图。

处于燃烧区上方通过裂隙冒出的烟雾烘烤的土壤，其反射率曲线低缓平直，反射率值低。048～1353μm间反射率曲线从3%缓慢升到6%；在短波红外波段，由4%下降到3%。地表正常土壤的反射率最小值为11%，最大反射率为15%。在吸收特征方面，两者都表现出无明显的吸收谱带现象，即没有出现强的吸收特征；受烘烤的土壤在1949μm出现强的水汽吸收谱带。两者的差异主要体现在反射率大小上。

图2-2-2 燃烧烧变岩石与未烧变岩石的光谱曲线比较图

图2-2-3 燃烧区烟气烘烤土壤与未烘烤土壤的光谱曲线比较图

在部分已处于燃烧熄灭阶段的土壤区，冒汽孔部位的土壤表层覆盖一层白色沉积物，喷出口温度在50～600℃。图2⁃2⁃4为乌达煤田火区含白色沉积物土壤和不含白色沉积物土壤的反射光谱曲线对比图。

燃烧区周围白色物质覆盖土壤与未受影响土壤（原土壤）的光谱特征差异明显。以波长060μm为分界线，波长小于060μm，白色混合状的土壤的反射率值大于原土壤的反射率值；波长大于060μm，正好相反。白色土壤的反射率变化在19%～31%之间，原土壤的反射率变化在17%～38%之间。二者在1417μm、1950μm和2220μm处都存在强的吸收特征。

图2-2-4 燃烧区烟气烘烤土壤与未烘烤土壤的光谱曲线比较图

4地表析出的芒硝和硫磺矿物

图2⁃2⁃5为从USGS（2004）矿物光谱数据库中提取的芒硝和硫磺矿物光谱曲线。

芒硝的反射率曲线非常典型，曲线形态起伏大，可见光—近红外反射率值较高，可达90%。在短波红外波段存在多个非常明显的光谱吸收特征。硫磺在045～05μm内反射率曲线陡升，由5%快速升高到80%；在05～25μm内曲线几乎水平，反射率值在80%左右，没有很明显的吸收特征。

表2⁃2⁃5是根据上述典型岩石矿物、土壤与围岩的反射光谱数据的吸收特征与煤火区燃烧状态的对应关系，总结分析得到的燃烧区高光谱探测特征参数。

（二）煤火区多光谱特征分析

对于TM和ASTER多波段图像，不同的波段对岩石、植被、土壤和水分的识别敏感度差异较大。为了对比分析具有一定规模的不同类型的煤火区烧变岩、土壤、植被和非燃烧区地物的图像多光谱特征，对TM遥感图像按不同燃烧区的岩石、土壤、植被和积雪等大类进行采样；对ASTER遥感图像按不同烧变岩类型进行采样。利用这些采样统计数据做出各地物的图像光谱曲线图，分析这些地物在煤火区与非煤火区的光谱差异。

1TM图像光谱特征

根据汝箕沟具有一定规模煤火区（大于3个像元）的岩石、土壤、植被和积雪等典型地物的分布信息，提取这些地物剖面的图像光谱信息，主要变化特征如下。

图2-2-5 硫磺和芒硝的光谱曲线比较图

表2-2-5 地下煤层自燃高光谱探测参数特征

（1）煤火燃烧区光谱剖面特征。煤火区的反射光谱剖面曲线见图2⁃2⁃6（a）、（b）。总体表现为5、7波段急剧升高，波段间图像亮度值的基本变化模式为：TM5＞TM7＞TM1＞TM3＞TM2＞TM4。

图2-2-6 汝箕沟煤火区剖面图像亮度值变化曲线

在乌兰矿和大岭明火区，7波段图像亮度值急剧升高，烧变岩和明火区的波段比值TM7/TM4呈现出强烈的异常特征；围岩区波段间图像亮度值基本变化模式为TM1＞TM2＞TM3＞TM4＞TM5＞TM7。

（2）煤火燃烧区植被的光谱剖面特征。选取一块稳定均匀且有植被分布的煤火区，其剖面亮度值变化曲线见图2⁃2⁃7（a）。光谱变化特征为：TM5＞TM4＞TM7＞TM1＞TM3＞TM2。非煤火区的植被特点是TM2和TM3之间有部分相交点，亮度值在20～60之间变化。

（3）煤火燃烧区积雪的光谱剖面特征。煤火燃烧区积雪的光谱剖面曲线见图2⁃2⁃7（b），变化趋势是：TM3＞TM5＞TM7＞TM4＞TM1＞TM2。非煤火区：TM3＞TM1＞TM2＞TM4＞TM5＞TM7，TM5值较高，差异较大。

（4）烧变土壤区的光谱剖面特征。非烧变区与烧变沙地光谱剖面曲线见图2⁃2⁃7（c）、（d）。光谱特征有两种模式：正在燃烧的烧变土壤TM5＞TM7＞TM3＞TM1＞TM2＞TM4，过火区的土壤TM5＞TM3＞TM7＞TM1＞TM2＞TM4。非烧变区土壤的光谱特征为：TM5＞TM7＞TM3＞TM4＞TM2＞TM1，各波段曲线相互平行，无交叉现象。

2ASTER图像光谱特征

ASTER卫星遥感数据的独特之处是增加了短波红外和热波段的数目，结合地面调查地理坐标信息和地下煤火灾害实况，对一些包含特殊燃烧目标的像元图像光谱信息进行提取和分析。图2⁃2⁃8 至图2⁃2⁃9是汝箕沟和乌达煤火区不同典型烧变岩区图像光谱特征曲线，光谱特征变化如下。

（1）汝箕沟火区烧变岩石的图像光谱特征：正在燃烧区的烧变砂岩在B1和B2波段值大于非燃烧区的烧变砂岩，B3和B4波段亮度值变化出现不规律变化。在SWIR谱段，燃烧区上部岩石短波红外波段波形特征明显。燃烧区的炭质砂岩和烧变岩区的B9亮度值比B8有明显升高趋势，变化幅度可能与地表的燃烧温度有关。采样点显示短波红外波段亮度值大小和波形变化特征可能与岩性和燃烧程度有关。

（2）在乌达煤田，地表采样点显示VNIR谱段波形变化与汝箕沟地区地表采样点的波形变化相反。短波红外波形变化特征形式多样，彼此间差异变化很大。围岩的短波红外波段亮度值明显高于烧变岩区的波段亮度值，B3、B4和B5波段亮度值变化特征比较明显。由于乌达煤田地形起伏小，岩石类型基本以砂岩和含煤系地层为主，在SWIR谱段的变化主要反映的是火区岩石的烧变信息，砂岩、煤层及其岩性等的混合分布信息。

图2-2-7 汝箕沟煤火区典型地物剖面图像亮度值变化曲线

高光谱成像是一种结合成像和光谱的技术, 通过在二维检测器阵列的每个像素处收集光谱信息, 产生空间和光谱信息的三维数据集, 并称之为超立方体。

高光谱成像技术在公安刑侦领域的应用

在公安刑侦及司法鉴定领域，传统的光学成像方法只能记录被摄物的亮度分布信息，各种化学成分所蕴含的大量光学特性没有得到充分挖掘和利用，存在鉴定困难、复杂、以及有损检测。高光谱成像技术将图像与光谱技术相结合，可同时快速、准确地获取被检测物的图像信息和光谱信息，使得光谱成像具有形态检验和成分检验双重作用。同时，凭借无损、检测速度快和不损害被测物的优点，被广泛应用于公安刑侦领域的物证搜索、无损取证和鉴定。

高光谱成像技术在精准农业领域的应用

目前随着土地资源的逐步减少，精准农业近年来发展迅速。利用LCTF高光谱成像技术及光谱分析，配合其它如北斗GPS/GIS等技术，可精确设定最佳耕作、播种、施肥、灌溉、喷药、收获时机等多种 *** 作，变传统的粗放经营为精细生产。针对需求，部署利用无人机部署高光谱成像仪，用以长期、持续地进行农作物监测，自然灾害动态监测等的光谱图像数据采集，分析。

高光谱仪器能够实现农作物长势监测；农作物分类；播种面积监测和产量预报；农田土地资源调查、土壤侵蚀调查；自然灾害实时动态监测和损失评估；农业自然资源与环境的监测与评估。

高光谱成像技术在生物医学 领域的应用

高光谱成像能够同时获取待测物体的图像信息和光谱信息, 具有图谱合一的优势。利用高光谱（简称：HSI)对组织进行检测时, 光能够穿透生物组织一定的厚度。由于生物组织结构的不均一性, 光在各个方向发生散射, 而血红蛋白、黑色素和水会吸收不同波长的光, 因此, 不同组织或器官的反射光谱取决于自身的生物化学和组织学特性, 这就为鉴别正常组织和癌变组织提供了强有力的依据。图像中每个像素的光谱特征使HSI技术能够识别各种病理状况。在非侵入性癌症检测、糖尿病足溃疡、心脏和循环系统病理学及其他疾病检测、手术指导等方面发挥了重要作用。

到目前为止, 组织病理学仍然是各种癌症诊断的金标准, 但是, 这种方法对人体损伤较大且成本较高, 最终的诊断结果仍取决于病理学专家的主观判断, 难免会存在一定的片面性。癌变过程往往伴随着组织结构在细胞和亚细胞水平上的变化, 这些组织内部结构和生物化学成分变化是癌症早期诊断非常重要的标识信号。HSI将成像技术和光谱技术相结合, 使得利用HSI技术能够同时获得实验对象的化学和物理特征, 并具有良好的空间分辨率, 在不同器官的癌症诊断方面具有很大的应用潜力。

高光谱成像技术在食品安全领域的应用

近年来,食品安全问题备受关注，人们对果蔬品质与安全标准的要求也越来越高，已成为社会关注的热点。传统果蔬品质检测方法如化学法、高效液相色谱法、质谱分析法等通常对待测物具有破坏性，且检测速度慢。高光谱成像技术将图像与光谱技术相结合，可同时快速、准确地获取被测食品的图像信息和光谱信息,凭借无损、检测速度快和不损害被测食品的优点，实现食品品质和质量的快速、高效检测，使得其在食品安全检测中有着极为广泛的应用。

高光谱成像技术在文物保护领域 的应用

很多文物古迹，都经历千百年时间，其表面多少都有一些损伤、风化或颜料的脱落、文字的消失以及不同程度的腐蚀，有不可复原性，且很难承受接触式检测带来地损伤和破坏，这对文物受损程度的评判、掩盖信息的发现和修复带来了巨大地阻碍。

高光谱凭借无损、无接触，且拥有可捕获物质的“指纹光谱”这一特性，在文物被掩盖信息的发现上和文物修复过程中发挥着越来越重要的作用。高光谱图像是将成像技术和光谱技术相结合的多维信息检测技术，其特点在于极高的光谱分辨率和空间分辨率，只要被测物质留有微弱的信号，我们都可以根据光谱特征将其探测出来、并标明在什么位置。

高光谱成像技术在地物监测领域的应用

近年来，物候观测与研究的领域不断拓展，气候变化、土地利用和生物多样性等成为观测与研究的重要领域。高光谱成像技术结合了光学成像与光谱分析，在植物物候遥感观测方面已发挥重要作用。随着高光谱成像技术的发展，具有高空间分辨、高光谱分辨能力的的微小型LCTF高光谱成像技术日趋成熟。利用抵近观测的方式，可以获取植物物候的持续的高光谱图像数据；利用计算机网络，可以把物候高光谱成像观测从单一站点扩展到区域、全国乃至全球范围。 

高光谱仪器介绍

科技改变生活，图谱合一，智能感知，行业应用，无限可能

（仪器摘于深圳中达瑞和官网）

可以使用一些专业的红外光谱分析软件，如OMNIC、Delta等进行数据导出。具体 *** 作方法如下：

1 打开红外光谱分析软件，导入需要处理的文件。

2 根据实际需求对样品进行预处理和处理，并在菜单栏中选择“数据”或“File”-》"Export"等选项进入导出设置界面。

3 在d出的窗口中选择输出格式为Excel文件，并指定保存路径和文件名等参数。

4 点击“确定”按钮，即可将原始或处理后的红外光谱数据导出到Excel表格中。其中可以选择包括酸解吸收曲线、偏振发射率、透射率、反射率等信息以满足个人对精度和信息量要求不同的检测目标与工作流程需求。

需要注意，在提取这些信号差异性较强且数量庞大复杂冗长时可能会提交计算任务到云端加速计算过程从而节省时间成本。

数字图像数字图像数据是用矩阵表示的,光谱信息只能看出光的不同波长的分布,并不能得出这些不同波长的光波是如何组合在一起比如（上面红色下面黑色的图和上面黑色下面红色的图的光谱信息相同,但是图像信息就不同）

在国际上比较有代表性的光谱数据库，比如美国喷气推进实验室（JPL）、地质调查所（USGS）和国际地质对比计划（IGCP～264）光谱数据库和中国的“光谱特性数据库”等，收集了近200种同矿物光谱数据（童庆禧等，1990；>

主要岩石光谱数据收集与采集区主要以我国金、铜多金属及稀土金属矿床和重点成区带为主，采集对象侧重我国典型岩矿、典型矿种和矿石与典型地层。野外岩矿光谱的测试以试验区地质矿产图为基准和区内的岩矿分布特点，测试试验区出露岩石的光谱。采集岩石样品，进行室内样品光谱测试。岩石光谱采用室内CRAY5、PERKIN LAMDA900、GER的IRIS-3型和ASD（Analystic Spectral Devices）FR Pro型号的光谱仪进行光谱采集，并相应记录了采集对象、方法、地点、所用仪器和相关测试参数等。为了保证测试数据的可靠性和代表性，进行整个试验区光谱测试前对仪器进行了标定，测试时按照地物光谱测试技术规范进行。

首先要知道这个文件是什么软件产生的，然后再想办法打开。

fs扩展名属于F#格式。F#是微软公司创建和使用的一种编程语言。FS文件是需要NET库和工具的源代码文件。它们使用F#或Microsoft Visual Studio 2010的一个组件编写，主要用于将代码编译成可执行文件。

fs扩展名也代表苹果公司开发的Mac OS X中使用的文件系统插件。FS格式文件是专有的系统文件，无法手动打开。fs文件可以识别硬盘和媒体。

除此之外，fs扩展名还可以代表SA国际公司开发的几个FLEXI应用程序中使用的FlexiSIGN文件。FS文件是矢量图像文件，存储了精确绘图所需的数据--图形、尺寸和文本。

FS是一种专有文件格式，它只能在Flexi程序中打开。不过，可以将fs文件导出为EPS或PDF，并使用CorelDRAW、Adobe Illustrator、Adobe Photoshop或Adobe Acrobat Reader等应用程序打开。

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