中红外波段（3-5微米）是热红外遥感技术体系中的重要组成部分，利用其对高温目标的热辐射敏感特性，可穿透云雾实现昼夜连续观测 [2]。该波段通过探测地表物体自发辐射能量差异，广泛应用于城市热岛效应定量分析、森林火灾火点识别、火山活动监测等领域 [3]。技术上依托锑化铟、碲镉汞等传感器实现数据采集，结合温度与发射率分离算法提升反演精度，在卫星遥感与机载平台中形成多尺度观测能力 [1]。
- 波段范围
- 3～5微米 [2]
- 温度敏感
- 300-800K目标 [3]
- 典型应用
- 火点形态识别 [2]
- 传感器件
- 锑化铟探测器
- 成像优势
- 穿透云雾能力 [2]
- 适用场景
- 瞬时高温事件 [2]
技术特性
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中红外波段位于大气窗口3-5微米区间，在热红外波段中具有独特的光胶局归谱响应特性。该波段可捕捉物体自身热辐射，其白笑辐射峰值温度对应范围覆盖常见高温目标（如森林火焰、火山熔岩）的典型温度区间 [3]。相较于垫泪记长波红外（8-14微米），中红外对瞬桨陵市狱态高温事件具有更高灵敏度和更清晰的边界辨识能力 [2]渗局。
传感器层面，锑化铟（InSb）和碲镉汞（HgCdTe）是主要探测材料，工作温度需冷却至77K以下以获得最佳性能。这类传感器在卫星载荷中集成时，空间分辨率可达百米级，时间分辨率优于12小时 [1]多旬妹腿道热击罪想。
应用领域
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城市热岛研究
通过MWIR波段获取建筑群热辐射特征，结合多时相数据可定量分析热岛强度时空演变。该波段能有效区分人工结构与自然地表的热特性差异，为城市规划提供热环境评估依据 [2]。
火灾监测
中红外对阴燃火（300-500K）具有独特探测优势，可穿透烟雾识别隐火区域 [3]。卫星监测系统中，3.7-4.1μm通道常用于火点自动识别算法，结合可见光波段实现火场面积估算 [2]。
火山活动监测
活火山喷发前的地热异常在MWIR波段呈现显著辐射增强，通过辐射亮度温度阈值法可预警火山活动 [2]。典型应用包括监测火山口熔岩湖热辐射通量变化，以及火山灰扩散过程中的热羽流追踪 [3]。
其他应用
在军事领域用于飞机引擎羽流探测，环境监测中识别油气管道泄漏引起的热异常 [3]，工业场景中监测地表热异常等 [1]。2023年研究成果表明，该波段还可用于石油烃污染光谱特征提取 [3]。
技术进展
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热红外高光谱遥感领域，针对中红外波段开发了迭代光谱平滑法（ISSTES），可将温度反演误差控制在1K以内。光谱平衡自动反演法（ISAC）通过建立大气校正与温谱分离的耦合模型，提升了3-5μm数据的地表温度反演精度 [1]。
在数据处理层面，分辨率退化光谱平滑度算法（RDSS）有效抑制了中红外通道的随机噪声，使信噪比提升40%以上。2023年提出的逐步细化求精法（SRTES）进一步优化了发射率光谱反演流程，在火山监测场景中验证其光谱拟合误差小于0.015 [1]。
星载传感器方面，新一代高光谱热红外载荷通过通道优选策略，在3-5μm区间设置12个细分波段，兼顾温度敏感性与光谱分辨率 [3]。机载系统则采用推扫式成像机制，实现5米级空间分辨率的城市热环境精细测绘。
