2011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射天宫一号目标飞行器，利用目标飞行器的实验支持能力，载人航天工程空间应用系统开展了地球环境监测实验。由上海技术物理研究所（负责承担高光谱成像仪的短波红外和指向反射镜两部分设备）和长春光机所共同研制的高光谱成像仪在实验中获得大量宝贵的数据，这些数据广泛应用于国土资源、林业、农业、油气、矿产、海洋、城市热岛、大气环境探测、材料科学等领域的研究。
天宫一号目标飞行器搭载的高光谱成像仪是目前我国空间分辨率和光谱综合指标最高的空间光谱成像仪。与国际同类产品相比，在地物分类、波段范围等多方面已接近或达到相同水平。在已经完成的地球环境监测一系列实验中，高光谱成像仪取得了以下成果：
1．森林防火方面
目前我国使用的其它卫星对较大面积的火场非常敏感，但对燃烧初期、面积较小（如6000平方米以下）的森林火灾通常较难探测到，高光谱成像仪短波红外探测设备为探究较小面积森林火情信息做了系列实验。利用覆盖北京市某区高光谱短波红外数据，对同步试验的火场在其波段的光谱反映进行分析。分析结果表明：正在燃烧中的小火可在天宫一号高光谱短波红外数据的中波范围内（约2.1um）检测出来；即短波红外数据具有探测面积小于其空间分辨率的火的能力。
注：F表示起火点 北京某区火场位置示意图
2．油气探测方面
此次实验采用高光谱成像仪短波红外数据，提取粘土矿物蚀变、二价铁离子蚀变、烃类蚀变异常等烃类微渗漏信息，最终通过综合分析确定潜在油气藏区域。例如，利用青海祁连山地区的光谱数据，查明该地区有较大的油气探测能力。
青海祁连山地区铁离子富集指数三维效果图
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