高光谱光谱范围
高光谱光谱范围
高光谱成像是一种利用高光谱传感器获取地物光谱信息的技术。高光谱传感器通常可以获取数百个光谱通道的数据，这些数据可以用来识别和分类地物。
高光谱成像的光谱范围通常在可见光到近红外区域，即400-2500 纳米（nm）之间。这个范围内的光谱信息可以提供地物的化学成分、物理结构和生物学特征等信息。
在高光谱成像中，光谱分辨率是一个重要的参数，它表示传感器可以区分的最小光谱波长间隔。较高的光谱分辨率可以提供更详细的地物光谱信息，但同时也会增加数据量和处理时间。
高光谱成像技术在环境监测、农业、林业、地质勘探、城市规划等领域有着广泛的应用。它可以帮助我们更好地了解地球表面的特征和变化，为资源管理和环境保护提供科学依据。
高光谱整理
1.遥感图像的最基本单元是像元，每个像元具有空间特征和属性特征。 空间特征：是用X值和Y值来表示；（纹理，形状，大小，方位） 属性特征：常用亮度值表示。（灰度值，亮度值） 2.遥感图像特征（②，③遥感成像技术发展的方向） ①时间分辨率：对同一地点进行遥感采样的时间间隔，集采样的时间频率。也称重访周期。 ②空间分辨率：像素所代表的地面范围的大小，或地面物体能分辨的最小单元； ③光谱分辨率：传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔； ④辐射分辨率：指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差； 3.高光谱遥感基本概念： ①多光谱遥感（Multirspectral Remote Sensing）,光谱分辨率在波长的1/10数量级范围内(几十个至几百个nm)的遥感； ②高光谱遥感（Hyperspectral Remote Sensing）,光谱分辨率在波长的1/100数量级范围内（几个nm）的遥感； ③超光谱遥感（Ultraspectral Remote Sensing）,光谱分辨率在波长的1/1000数量级范围内（0.2-1nm）的遥感。 4.高光谱遥感与常规多光谱遥感的比较： ①高光谱遥感：即高光谱分辨率成像光谱遥感，幅宽小，成像范围小，其细微的波段可进行地物成分的识别，风度估计（精细识别）。 ②常规多光谱遥感：幅宽大，成像范围宽，可进行宏观地物影像分析，不可被高光谱遥感完全取代（宏观变化趋势）。研究宏观的变化情况则必须用多光谱成像仪。 5.高光谱遥感发展概况： 高光谱遥感的基础是光谱学(spectroscopy). ①光谱学：实验室分析地物光谱特征(获得谱信息) ②成像技术：把遥感传感器放置航空或航天平台(获得地物的图像信息) ③成像光谱学：把实验室仪器放置航空或航天平台(获得地物的图和谱信息) 注：光学遥感的发展——空间、光谱分辨率的不断提高： ①全色Panchromatic：主要通过形状（空间信息）识别地物。 ②彩色color photography：增加了颜色的感知，加强型的颜色感知。 ③高光谱Hyperspectral：主要通过光谱信息识别地物。 6.高光谱遥感特点： （1）特点： ①波段多,数据量大②光谱范围窄(高光谱分辨率)③在成像范围内连续成像④信息冗余增加（2）局限性： ①海量数据的传输、处理与存储②易受大气的影响：信噪比越高，图像越清晰。 ③波段间相关性强：可通过主成分变换，将相关性消除，还有MT变化等。 第一章疑问： 1.4个分辨率的相关概念是否要求掌握。 2.遥感图像的空间特征，属性特征需要掌握哪些内容。 3.高光谱遥感与常规多光谱遥感的比较是否从上述方式展开讲述。 4.高光谱遥感发展概况需要掌握哪些内容，第一，二，三代航空，航天的高光谱仪器是否需要知道。 5.高光谱遥感特点是否只要答出这几点即可，是否需要展开。 6.高光谱遥感的应用是否不需要掌握。
多光谱和高光谱的概念
多光谱和高光谱的概念 多光谱和高光谱的概念 随着科技的不断进步与发展，多光谱和高光谱这两种概念越来越被人 们所熟知。那么，究竟什么是多光谱和高光谱呢？它们有何区别？接 下来，我们就来详细地探讨一下这两种概念。 一、多光谱 多光谱是指不同波长范围内的多个波段的光学成像技术。多光谱技术 在遥感、航空摄影和卫星遥感等方面得到广泛应用。多光谱可将多个 波长范围的信号组成不同的频带，这些频带对应不同的光谱波段。 多光谱的应用非常广泛。在农业上，多光谱可以用于检测作物的健康 情况、分析湖泊等水体的水质、监测森林的覆盖率等。另外，在城市 规划、地质探测、环境监测等方面，多光谱也可以发挥其独特的作用。 二、高光谱 高光谱是指在一个很宽的光谱范围内获得连续的光谱数据。与多光谱 相比，高光谱的数据更为丰富，它可以提供更精确的光谱信息。高光 谱技术常用于遥感图像处理和分析中，还可以应用于矿产探测、地质 探测、环境监测和生态保护等领域。
高光谱在军事方面的应用也非常广泛。比如，可以用高光谱技术来识 别不同种类的目标，监测地面目标等。随着科技的不断进步，高光谱 的应用将越来越广泛。 三、多光谱与高光谱的区别 虽然多光谱和高光谱都是光学成像技术，但它们还是存在一些区别的。首先，多光谱是将不同波长范围内的信号组成不同的频带，同时采集 多个频带图像的技术。而高光谱则是在一个很宽的光谱范围内获得连 续的光谱数据，在数据维度上更高。其次，多光谱可以应用于大范围 的遥感成像，而高光谱更适用于小范围的高分辨率图像。 四、结论 总之，多光谱和高光谱这两种光学成像技术在科技领域的应用越来越 广泛。其中，多光谱主要用于大范围的遥感成像，比如在农业、地质 探测、环境监测等方面；而高光谱则更适用于小范围的高精度数据处 理与分析，应用范围包括军事、矿产探测、环境监测等。对于科学家 和技术人员而言，深入了解这两种技术的差异和应用领域非常必要。
高光谱卫星数据水汽吸收波段范围
高光谱卫星数据水汽吸收波段范围 1. 引言 高光谱遥感技术作为一种新兴的遥感手段，能够获取多波段、高光 谱分辨率的地球表面信息，其中水汽吸收波段范围的研究对于地球大 气和水循环的研究具有重要意义。本文将从不同角度综合深入地探讨 高光谱卫星数据水汽吸收波段范围的相关内容。 2. 高光谱卫星数据与水汽吸收波段范围 高光谱卫星数据是指在特定的波段范围内，对地球表面的反射率或 辐射率进行连续、多谱段的光谱观测，从而获取地表信息的一种遥感 数据。而水汽吸收波段范围则是指在地球大气中，水汽对特定波长的 光线的吸收作用范围。通过高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的观测，可以获取大气中水汽的浓度、分布与变化情况，进而对地球气候 和水文环境进行深入研究和监测。 3. 深度解析水汽吸收波段范围 在高光谱遥感数据中，针对水汽吸收波段范围的深度解析十分关键。水汽吸收波段范围通常位于红外波段，主要包括1.38微米、1.88微米和2.1微米等波段，而在高光谱遥感数据中，对这些波段进行精准的 观测和分析，可以反映出大气中的水汽垂直分布和含量。水汽吸收波 段范围还与地表和大气间的能量交换密切相关，通过高光谱卫星数据 对这些波段范围的观测，可以为陆-气相互作用研究提供重要数据支持。
深度解析水汽吸收波段范围对于了解地球大气和水文循环等环境科学问题具有重要意义。 4. 高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的应用 高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的应用具有广泛的前景。通过对水汽吸收波段范围的观测和分析，可以为气象预报、环境监测和灾害预警等提供关键的信息支持。另通过高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的应用，可以为全球气候变化研究和地球水循环机制探讨提供重要数据支持。进一步深入研究高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的应用，将对于推动环境科学领域的发展具有重要意义。 5. 个人观点与展望 个人认为，高光谱卫星数据在水汽吸收波段范围的研究具有重要的科学意义和应用价值。在未来，随着高光谱遥感技术的不断发展和卫星观测能力的提升，将进一步推动对水汽吸收波段范围的深入研究和应用，为地球大气和水文循环等环境科学问题的解决提供更为全面和深入的数据支持。 6. 总结与回顾 本文从高光谱卫星数据与水汽吸收波段范围的关系出发，深入探讨了水汽吸收波段范围的重要性、深度解析和应用前景，并结合个人观点进行了展望。通过本文的阐述，我们对于高光谱卫星数据水汽吸收波段范围的相关内容有了更为全面、深刻和灵活的理解，也为我们更
高光谱数据处理基本流程
高光谱数据处理基本流 程 The document was finally revised on 2021
高光谱分辨率遥感 用很窄（10-2l）而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，每个像元均可提取一条连续的光谱曲线，因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱（Imaging Spectrometry）遥感。 高光谱遥感具有不同于传统遥感的新特点： （1）波段多——可以为每个像元提供几十、数百甚至上千个波段； （2）光谱范围窄——波段范围一般小于10nm； （3）波段连续——有些传感器可以在350~2500nm的太阳光谱范围内提供几乎连续的地物光谱； （4）数据量大——随着波段数的增加，数据量成指数增加； （5）信息冗余增加——由于相邻波段高度相关，冗余信息也相对增加。 优点： （1）有利于利用光谱特征分析来研究地物； （2）有利于采用各种光谱匹配模型； （3）有利于地物的精细分类与识别。 ENVI高光谱数据处理流程： 一、图像预处理 高光谱图像的预处理主要是辐射校正，辐射校正包括传感器定标和大气纠正。辐射校正一般由数据提供商完成。 二、显示图像波谱 打开高光谱数据，显示真彩色图像，绘制波谱曲线，选择需要的光谱波段进行输出。 三、波谱库 1、标准波谱库 软件自带多种标准波谱库，单击波谱名称可以显示波谱信息。 2、自定义波谱库
ENVI提供自定义波谱库功能，允许基于不同的波谱来源创建波谱库，波谱来源包括收集任意点波谱、ASCII文件、由ASD波谱仪获取的波谱文件、感兴趣区均值、波谱破面和曲线等等。 3、波谱库交互浏览 波谱库浏览器提供很多的交互功能，包括设置波谱曲线的显示样式、添加注记、优化显示曲线等 四、端元波谱提取 端元的物理意义是指图像中具有相对固定光谱的特征地物类型，它实际上代表图像中没有发生混合的“纯点”。 端元波谱的确定有两种方式： （1）使用光谱仪在地面或实验室测量到的“参考端元”，一般从标准波谱库选择； （2）在遥感图像上得到的“图像端元”。 端元波谱获取的基本流程： （1）MNF变换 重要作用为：用于判定图像内在的维数；分离数据中的噪声；减少计算量；弥补了主成分分析在高光谱数据处理中的不足。 （2）计算纯净像元指数PPI PPI生成的结果是一副灰度的影像，DN值越大表明像元越纯。 作用及原理：
高光谱卫星简介
PROBA CHRIS PROBA是欧洲太空局于2001年l0月22日发射的一 颗小型卫星，太阳同步轨道，轨道高度615 km，倾角 97.89°。卫星上搭载了3种传感器，分别为紧凑式高分 辨率成像分光计CHRIS(Compact High Resolution Imaging Spectrometer)、辐射测量传感器SREM(Radiation Measurement Sensor)、碎片测量传感器DEBIE(Debris Measurement Sensor)。 CHRIS为高光谱传感器，成像光谱范围为400～1050nm，光谱分辨率5～12.00 nm，地面分辨率17/34 m，幅宽14km。CHRIS传感器有5种成像模式，具体的工作特性如表1所示。每种成像模式均能获取同一地点5个角度的影像，分别为0°、+36°、-36°、+55°、-55°。 CHRIS传感器成像模式 EO-1 HYPERION 地球观测卫星-1（EO-1）是NASA新千年计划 （NMP）的第一颗对地观测卫星，也是面向21世纪 为接替Landsat7而研制的新型地球观测卫星，该卫 星于2000年11月21日成功发射。 EO-1上搭载了3 种传感器，即：高光谱成像光 谱仪Hyperion、高级陆地成像仪ALI(Advanced Land Imager)、大气校正仪AC(Atmospheric Corrector)。 Hyperion传感器是第一台星载高光谱图谱测量仪，意义重大。共有242个波段，光谱范围为400～2500nm，光谱分辨率10nm，地面分辨率30m，幅宽7.5km。
Hyperion产品参数
光谱成像技术的分类
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光谱成像技术的分类 光谱成像技术，有时又称成像光谱技术，融合了光谱技术和成像技术，交叉涵盖了光谱学、光学、计算机技术、电子技术和精密机械等多种学科，能够同时获得目标的两维空间信息和一维光谱信息。 光谱成像技术发展到今天，出现的光谱成像仪的种类和数量己经具有较大规模，因而可以从光谱分辨率、信息获取方式（扫描方式）、分光原理和重构理论等不同的视角对光谱成像技术进行分类。 1基于光谱分辨率分类 光谱成像技术针对光谱分辨能力的不同，可分为多光谱(Multi-spectral)，高光谱(Hyper- spectral)以及超光谱(Ultra-spectral)。多光谱的谱段数一般只有几十个，高光谱的谱段数可达到几百个，而超光谱一般指谱段数上千个。它们的区别如表1所示。 表1多、高、超光谱的比较 分类分辨率通道数光谱典型例子 多光谱（Multi-spectral）10-1λ 量级 5—30 ETM+ ASTER 高光谱（Hyper-spectral）10-2λ 量级 100— 200 AVIRIS 超光谱（Ultra-spectral）10-3λ 量级 1000— 10000 GIFTS 2 基于信息获取方式分类 光谱成像仪需要对三维“数据立方”进行探测，而现今的探测器最多能进行二维探测。要想获得完整的三维数据，理论上至少需增加一维的空间扫描或光谱扫描。光谱成像技术获取图谱信息的主要方式有：挥扫式(Whiskbroom )、推扫式(Pushbroom)、凝视式(Staring)以及快照式(Snapshot)。
高光谱成像仪年度绩效指标
高光谱成像仪年度绩效指标 高光谱成像仪的年度绩效指标可以从多个方面进行评估和衡量。下面是一些可能的指标： 1. 分辨率，高光谱成像仪的分辨率是评估其性能的重要指标之一。分辨率越高，仪器能够提供更精细的图像，捕捉到更细微的光 谱特征。常见的分辨率指标包括空间分辨率和光谱分辨率。 2. 光谱范围，高光谱成像仪的光谱范围指的是其能够覆盖的光 谱波长范围。较宽的光谱范围意味着仪器能够捕捉到更多的光谱信息，有助于更全面的光谱分析和应用。 3. 光谱分辨率，光谱分辨率是指仪器能够分辨的最小波长差异。较高的光谱分辨率意味着仪器能够更准确地分辨不同波长的光谱特征，有助于更精确的光谱分析。 4. 信噪比，信噪比是衡量仪器性能的重要指标之一。较高的信 噪比意味着仪器能够在光谱信号中提取更多的有用信息，减少噪声 对成像质量的影响。
5. 稳定性和重复性，高光谱成像仪的稳定性和重复性是评估其可靠性和一致性的指标。稳定性指仪器在长时间运行过程中保持稳定的能力，而重复性指仪器在多次测量中得到一致的结果。 6. 动态范围，动态范围是指仪器能够测量的最大和最小信号强度之间的比值。较大的动态范围意味着仪器能够同时捕捉到较强和较弱的光信号，有助于更全面的光谱分析。 7. 数据处理和分析能力，高光谱成像仪的数据处理和分析能力也是评估其绩效的重要指标之一。仪器应具备高效的数据采集、存储和处理能力，以及丰富的数据分析和图像处理算法。 8. 可靠性和维护成本，仪器的可靠性和维护成本也是考虑的因素之一。可靠性指仪器在长时间使用中的稳定性和耐用性，而维护成本则包括仪器的维修、保养和更新等方面的费用。 以上是高光谱成像仪年度绩效指标的一些方面，不同应用领域和具体需求可能会有所不同。综合考虑这些指标可以帮助评估和选择适合的高光谱成像仪。
高光谱图像技术
光谱图像简介 根据传感器的光谱分辨率对光谱成像技术进行分类, 光谱成像技术一般可分成3类。光谱图像是指在特定波长范围内由一系列波长处的光学图像组成的图像块。(1)多光谱成像———光谱分辨率在Δλ/λ= 0.1数量级，这样的传感器在可见光和近红外区域一般只有几个波段。(2) 高光谱成像———光谱分辨率在Δλ/λ= 0.01数量级，这样的传感器在可见光和近红外区域有几十到数百个波段，光谱分辨率可达nm级。(3) 超光谱成像———光谱分辨率在Δλ/λ= 0.001数量级,这样的传感器在可见光和近红外区域可达数千个波段。 高光谱图像基本原理 高光谱图像技术是由高光谱遥感成像技术发展起来的一项技术。高光谱图像是在特定波长范围内由一系列波长处的光学图像组成的三维图像块。图为高光谱图像三维数据块的示意图。图1中，x和y表示二维平面像素信息坐标轴，第三维（λ轴）是波长信息坐标轴。从中可以看出，高光谱图像既具有某个特定波长λi下的图像信息，并且针对xy平面内某个特定像素，又具有不同波长下的光谱信息。 图1 高光谱图像数据块 高光谱图像技术优势 高光谱图像集样品的图像信息与光谱信息于一身。由于光谱信息能充分反映样品内部的物理结构、化学成分，内部结构的差异可以通过特定波长下的光谱值来表现，在每个特定波长下，xy平面内每个像素点的灰度值又与其在该波长下的光谱值之间一一对应。图像信息可以反映样品的形状、缺陷等外部品质特征，由于不同成分对光谱吸收亦不同的影响，在某个特定波长下图像对某个缺陷会有较显著的反映。这些特点决定了高光谱图像技术在农产品内外部品质的检测方面的独特优势。 基于高光谱图像的无损检测系统 基于高光谱图像的无损检测系统主要包括硬件平台(高光谱图像的获取) 和软件数据处理(高光谱图像数据分析) 两部分。硬件平台主要由光源、分光部件、CCD、图像采集系统和计算机所组成。根据分光部件的不同，其硬件平台又有2种不同的组建方式，即基于滤光片的高光谱图像获取系统和基于成像光谱仪的高光谱图像获取系统。
高光谱在遥感技术的应用
高光谱在遥感技术的应用 高光谱遥感技术（Hyperspectral Remote Sensing）的兴起是20世纪80年代遥感技术发展的主要成就之一.作为当前遥感的前沿技术，高光谱遥感在光谱分辨率上具有巨大的优势。，随着高光谱遥感技术的日趋成熟，其应用领域也日益广泛。本文主要阐述高光谱遥感的特点和主要应用。 1 高光谱遥感 孙钊在《高光谱遥感的应用》中提到，高光谱遥感是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，利用成像光谱仪获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。 [1]高光谱遥感具有较高的光谱分辨率，通常达到10～2λ数量级。[2] 1.1 高光谱遥感特点 综合多篇关于高光谱的期刊文章，总结高光谱具有如下特点： （1）波段多，波段宽度窄。成像光谱仪在可见光和近红外光谱区内有数十甚至数百个波段。[3]与传统的遥感相比，高光谱分辨率的成像光谱仪为每一个成像象元提供很窄的(一般<10nm) 成像波段，波段数与多光谱遥感相比大大增多，在可见光和近红外波段可达几十到几百个，且在某个光谱区间是连续分布的，这不只是简单的数量的增加，而是有关地物光谱空间信息量的增加。[4] （2）光谱响应范围广，光谱分辨率高。成像光谱仪响应的电磁波长从可见光延伸到近红外，甚至到中红外。[5]成像光谱仪采样的间隔小，光谱分辨率达到纳米级，一般为10nm 左右。精细的光谱分辨率反映了地物光谱的细微特征。 （3）可提供空间域信息和光谱域信息，即“谱像合一”，并且由成像光谱仪得到的光谱曲线可以与地面实测的同类地物光谱曲线相类比。在成像高光谱遥感中，以波长为横轴，灰度值为纵轴建立坐标系，可以使高光谱图像中的每一个像元在各通道的灰度值都能产生1 条完整、连续的光谱曲线，即所谓的“谱像合一”。 （4）数据量大，信息冗余多。高光谱数据的波段众多，其数据量巨大，而且由于相邻波段的相关性高，信息冗余度增加。 （5）数据描述模型多，分析更加灵活。高光谱影像通常有三种描述模型：图像模型、光谱模型与特征模型。 1.2 高光谱遥感的优势 高光谱遥感的光谱分辨率的提高，使地物目标的属性信息探测能力有所增强。因此，较之全色和多光谱遥感，高光谱遥感有以下显著优势:
高光谱复习
1、高光谱遥感的定义 高光谱分辨率（简称为高光谱）遥感或成像光谱遥感技术是指利用很多很窄的电磁波波段获取许多非常窄且光谱连续的图像数据的技术，融合了成像技术和光谱技术，准实时地获取研究对象的影像和每个像元的光谱分布 是过去二十年中人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一，是当前遥感的前沿技术 光谱分辨率在10-2λ的遥感信息称之为高光谱(Hyperspectral)遥感。由于其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，往往具有波段多的特点，即在可见到近红外光谱区其光谱通道多达数十甚至超过100以上 2、高光谱图象立方体 成像光谱仪在空间成像的同时，以相同的空间分辨率记录下几十或者成百的光谱通道数据，它们叠合在一起，就构成了高光谱图像立方体，从高光谱图像立方体的每个像元均可提取一条连续的光谱曲线 3、为什么用高光谱? 地物的波谱识别，使很多在宽波段遥感中不可探测的物质的探测成为可能 高光谱遥感应用具体步骤： （1）高光谱遥感用于地质岩矿识别：举例：利用MAIS数据在新疆阿克苏柯坪地区进行油气勘查研究,区分了该地区从寒武、奥陶、志留、泥盆到二迭系的地层。 （2）高光谱遥感植被成分的识别和估算：鄱阳湖湿地植被高光谱遥感监测实验。实验中采用模块化航空成像光谱仪(MAIS),选择5个定标点进行与飞机同步的地面光谱测量,为成像光谱数据进行定标和大气校正;在研究区选择了典型地物类型进行野外调查、采样分析和野外准同步光谱测量;数据处理包括基于多角度大气校正的反射率图像获取,导数光谱分析与生物量制图以及基于光谱波形匹配的湿地植被分类、识别;制作了研究区内极为详细的植被分类图。 （3）高光谱遥感城市地物分类与识别：采用两种航空遥感数据:高光谱分辨率的PHI成像光谱数据和高空间分辨率的彩红外照片，利用高空间分辨率图像数据的高几何清晰度，检测出城市各地物的轮廓线，以此形成多边形图斑；然后利用高光谱数据的光谱信息，针对每一个图斑进行统计分析与分类，以确定它的类别归属，最终可产生很规范的地物图斑边界，将图像分割为水体及阴影、植被、沥青表面、水泥表面、大理石表面和裸土6大类典型地物。高光谱遥感数据用于水质成分的识别和估算 （4）高光谱遥感数据的精细光谱分辨率可用于识别和估算：水体中叶绿素、单宁酸和沉淀物的含量。这三种水体成分的辐射谱特性具有单一性，而且叶绿素荧光位于中心为685nm 的波段。高光谱遥感数据已用于近海环境和内陆水质研究，主要用于估算沉淀物和叶绿素含量，进而用于监测藻类生长和推断水产研究中浮游生物的分布和鱼群位置。同时证明高光谱遥感对水下植被制图和叶绿素含量很有价值。 （5）高光谱遥感数据用于大气成分的识别与估算：高光谱遥感数据可用于大气成分和气溶胶的识别和估算。这些大气成分主要有水、二氧化碳、氧气、臭氧、一氧化碳、一氧化二氮和气溶胶等。在大气研究中，利用高光谱遥感数据进行水蒸气波段中云盖的制图和估算柱水含量，并可通过大气压和在O2吸收波段的辐射之间关系估值云顶高度，同时通过在不同波段对成像尘埃的影响估算气溶胶含量。气溶胶造成的某些变化对大多数连续波段有影响，而O2和水气造成的某些变化只能影响少数几个波段，光学厚度很容易可通过大气成分含量的计算进行估算值。 4、高光谱遥感的特点 光谱分辨率高(λ×10-2)；波段多——数十到数百；谱——像合一的特点；信息量大，
高光谱成像技术进展
高光谱成像技术进展（光电检测 技术大作业） 高光谱成像技术进展 By 130405100xx 一. 高光谱成像技术的简介 高光谱成像技术的出现是一场革命，尤其是在遥感界。它使本来在宽波段不可探测的物质能够被探测，其重大意义已得到世界公认。高光谱成像技术光谱分辨率远高丁多光谱成像技术，因此高光谱成像技术数据的光谱信息更加详细 更加丰富，有利丁地物特征分析。有人说得好，如果把多光谱扫描成像的MSS (multi-spectral scanner) 和TM( thematic mapper) 作为遥感技术发展的第一代和第二代的话，那么高光谱成像(hyperspectral imagery) 技术则是第三代的成像技术。 高光谱成像技术的具体定义是在多光谱成像的基础上，从紫外到近红外(200-2500nm)的光谱范围内，利用成像光谱仪，在光谱覆盖范围内的数十或数白条光谐波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。 (一)高光谱成像系统的组成和成像原理 而所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割，不仅仅是传统所谓 的黑、白或者R G B的区别，而是在光谱维度上也有N个通道，例如：我们可以把400nm-1000nn#为300个通道。因此，通过高光谱设备获取到的是一个数据立方，不仅有图像的信息，并且在光谱维度上进行展开，结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据，还可以获得任一个谱段的影像信息。
目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。下面分别介绍下以下几种类别： (1) 光栅分光光谱仪 空间中的一维信息通过镜头和狭缝后，不同波长的光按照不同程度的弯散传播，这一维图像上的每个点，再通过光栅进行衍射分光，形成一个谱带，照射到探测器上，探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段，一条线就对应一个谱面，因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱
高光谱整理
③ 成像光谱学：把实验室仪器放置航空或航天平台 （获得地物的图和谱信息 ） 注：光学遥感的发展一一空间、光谱分辨率的不断提高： ① 全色Panchromatic :主要通过形状（空间信息）识别地物。 ② 彩色color photography :增加了颜色的感知，加强型的颜色感知。 ③ 高光谱Hyperspectral :主要通过光谱信息识别地物。 6. 高光谱遥感特点： （1）特点： ① 波段多，数据量大②光谱范围窄（高光谱分辨率）③在成像范围内连续成像④信息冗余增加 （2 ）局限性： ① 海量数据的传输、处理与存储 ②易受大气的影响：信噪比越高， 图像越清晰。 ③波段间相关性强：可通过主成分变换，将相关性消除，还有 M ■变化等。 第一章疑问： 1.4个分辨率的相关概念是否要求掌握。 2. 遥感图像的空间特征，属性特征需要掌握哪些内容。 3. 高光谱遥感与常规多光谱遥感的比较是否从上述方式展开讲述。 4. 高光谱遥感发展概况需要掌握哪些内容，第一， 二，三代航空，航天的高光谱仪器是否需 要知道。 5. 高光谱遥感特点是否只要答出这几点即可，是否需要展开。 第一章： 1. 遥感图像的最基本单元是像元，每个像元具有空间特征和属性特征。 空间特征：是用X 值和丫值来表示；（纹理，形状，大小，方位） 属性特征：常用亮度值表示。（灰度值，亮度值） 2. 遥感图像特征 时间分辨率： 空间分辨率： 光谱分辨率： 辐射分辨率： ① ② ③ ④ （②，③遥感成像技术发展的方向） 对同一地点进行遥感采样的时间间隔， 集采样的时间频率。 也称重访周期。 像素所代表的地面范围的大小，或地面物体能分辨的最小单元； 传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔； 率。 指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差; 3. 高光谱遥感基本概念： ① 多光谱遥感（Multirspectral Remote Sensing ）,光谱分辨率在波长的 （几十个至几百个nm ）的遥感； ② 高光谱遥感（Hyperspectral Remote Sensing ）,光谱分辨率在波长的 （几个nm ）的遥感； ③ 超光谱遥感（Ultraspectral Remote Sensing ）,光谱分辨率在波长的 内（0.2-1 nm ）的遥感。 4. 高光谱遥感与常规多光谱遥感的比较： ① 高光谱遥感：即高光谱分辨率成像光谱遥感，幅宽小， 成像范围小， 地物成分的识别，风度估计（精细识别）。 ② 常规多光谱遥感： 幅宽大，成像范围宽，可进行宏观地物影像分析， 全取代（宏观变化趋势）。研究宏观的变化情况则必须用多光谱成像仪。 5. 高光谱遥感发展概况： 高光谱遥感的基础是光谱学 （spectroscopy ）. ① 光谱学：实验室分析地物光谱特征 （获得谱信息） ② 成像技术：把遥感传感器 放置航空或航天平台 （获得地物的图像信息 1/10数量级范围内 1/100数量级范围内 1/1000数量级范围 其细微的波段可进行 不可被咼光谱遥感完