高光谱遥感简介

高光谱遥感名词解释
1.高光谱遥感(Hyperspectral Remote Sensing):是遥感技术的一种，利用高光谱数据进行地物信息的提取。

高光谱遥感能够提供每个像元的数十至数百个波段的光谱数据，这些数据可以用来识别不同类型的地物，对地表的物理、化学和生物属性进行精确的定量分析。

2.光谱(Spectrum):是由不同波长的光组成的光线。

在高光谱遥感中，探测器可以测量出每个像元的光谱，也就是不同波长的光在该像元的反射率或辐射率的值。

3.反射率(Reflectance):是地物表面反射入射光的比率，是高光谱遥感中的一个重要参数。

不同地物的反射率在不同波段上表现出不同的特征，可以用来识别地物类型。

4.特征提取(Feature extraction):是高光谱遥感中的重要分析方法，通过数学和统计学方法对光谱数据进行处理，提取出地物的光谱特征，如反射率峰值、谷值和斜率等，用来识别地物类型和进行精确分类。

5.分类(Classification):是将地物根据其光谱特征划分为不同的类别的过程。

高光谱遥感中常用的分类方法包括基于像素的分类、基于物体的分类和基于混合像元的分类等。

6.多光谱遥感(Multispectral Remote Sensing):和高光谱遥感相似，但是只能提供少数几个波段的光谱信息。

多光谱遥感常用于地物类型的粗略分类，而高光谱遥感更加适用于地物的精细分类和属性分析。

高光谱遥感与微波遥感高光谱遥感高光谱遥感是高光谱分辨率遥感（Hyperspectral Remote Sensing）的简称。

它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，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术（Lillesand & Kiefer 2000）。

其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。

高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域,它利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获得有关数据，它包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息。

高光谱遥感的出现是遥感界的一场革命,它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。

国际遥感界的共识是光谱分辨率在λ/10数量级范围的称为多光谱(Multispectral)，这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段，如美国LandsatMSS，TM，法国的SPOT等;而光谱分辨率在λ/100的遥感信息称之为高光谱遥感(HyPerspectral);随着遥感光谱分辨率的进一步提高，在达到λ/1000时，遥感即进入超高光谱(ultraspeetral)阶段(陈述彭等，1998)。

微波遥感科技名词定义中文名称：微波遥感英文名称：microwave remote sensing定义1：遥感器工作波段选择在微波波段范围的遥感。

所属学科：测绘学（一级学科）；摄影测量与遥感学（二级学科）定义2：运用波长为1～1 000mm的微波电磁波的遥感技术。

包括通过接收地面目标物辐射的微波能量，或接收遥感器本身发射出的电磁波束的回波信号，根据其特征来判别目标物的性质，特征和状态，包括被动遥感和主动遥感技术。

所属学科：地理学（一级学科）；遥感应用（二级学科）定义3：利用波长1～1000mm电磁波本身和在大气中传输的物理特性的遥感技术统称，该波段称为微波。

微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，可以全天侯工作。

所属学科：资源科技（一级学科）；资源信息学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布微波遥感是传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术，是利用微波投射于物体表面，由其反射回的微波波长改变及频移确定其大小、形态以及移动速度的技术。

(一)高光谱遥感基本概念1、高光谱遥感特点波段特点：波段多、波段宽度窄、不断连续数据量特点：数据量大、数据冗余增加2、波谱空间与光谱空间光谱特征空间：以波段为维度的空间，波段增加会导致光谱空间维度增加。

波普特征空间：不同波段影像所构成的测度空间。

3、高光谱数据图谱合一的特点高光谱数据同时反映地物的空间特征（图）和光谱特征（谱）。

(二)成像光谱仪1、成像光谱仪的空间成像方式和光谱成像方式的含义空间成像方式：从影像二维空间形成角度考察成像光谱仪的工作方式。

光谱成像方式：从光谱维数据形成的角度考察成像光谱仪的工作方式。

2、成像光谱仪的瞬时视场角（IFOV）仪器视场角（FOV）瞬时视场角：以毫弧度为计量单位，所对应的地面大小被称为地面分辨单元。

仪器视场角：仪器扫描镜在空中扫过的角度，与系统平台高度决定了地面扫描幅宽。

摆扫型：单个像元凝视时间短,进一步提升光谱分辨率和信噪比较困难。

推扫型：凝视时间长,分辨率高,仪器体积小(无光机),视场角小(30°)定标量大不稳定。

3、成像光谱仪的三种定标方式共性：出于同一目的，特定情况下都是不可缺少的。

差异：处于不同阶段，考虑因素不同，入瞳辐射值获取方式不同（实验室定标：有实验室测得，原始定标，准确度高，后续定标基础）（机上星上定标：综合性定标，对前一项进行的修正，机上星上测得考虑搬运安装操作影响）（场地定标：入轨后实际运行情况，大面积均匀地表做参照,考虑大气传输，多通道大范围）场地定标的常用方法：反射基法（气溶胶参数）、辐照度基法（过程）、辐亮度基法（人力）机上定标一般使用内定标法，星上定标受制于体积一般进行辐射定标（人造辐射源/太阳）光谱定标：确定成像光谱仪增益系数和偏置量之前，必须通过光谱定标，获得成像光谱仪每个波段的中心波长和带宽。

辐射定标：确定成像光谱仪在该波长小输入辐射能与输出响应关系（增益系数和偏置量）4、空间分辨率和光谱分辨率光谱分辨率：指探测器波长方向上的记录宽度，又称波段宽度（50%）空间分辨率：由仪器瞬时视场角决定，地面分辨单元。

高光谱遥感综述高光谱遥感是一种对地面物质进行非接触式观测的技术。

其原理是利用可见光和近红外光线穿透大气层照射地面然后反射回来，以此获取地面物质的信息。

随着高光谱遥感技术的日益发展，它已成为地球科学、环境科学、农业和林业等领域的有力工具。

高光谱遥感技术的突出特点是获取高分辨率、高时空分辨率、高信噪比的数据。

这就使得高光谱遥感成为一种非常有效的方法，用于发掘和反演地面物质的影像和图像。

和其他遥感技术相比，高光谱遥感技术有更好的选择性和区分度，并且它对地面物质的某些特征具有很强的敏感度。

高光谱遥感技术的研究范围主要包括遥感数据的获取、处理和分析等方面。

其中，遥感数据的获取是高光谱遥感技术的基础，它可以通过卫星、飞机、地面站等各种方式进行。

无论采用哪种方式，高光谱遥感的数据获取都需要精确的定位系统，以获取准确的地理信息。

高光谱遥感技术的处理主要包括辐射校正、地物分类、光谱拟合等。

辐射校正的主要目的是修正由于数码相机和遥感仪器的光谱特性不一致而引起的误差。

地物分类则是将遥感图像中的像素根据特定的分类策略进行分类，以便进一步对地表覆盖信息进行分析和应用。

光谱拟合能够对地物的光谱特性进行模拟和预测，以便于对遥感图像的进一步分析和处理。

高光谱遥感技术的应用涉及到多个领域。

例如，在农业领域，高光谱遥感技术可以用于监测农作物的生长情况，识别病虫害的发生情况，帮助农民进行农业生产管理，减少农业生产的损失。

在林业领域，高光谱遥感技术可以用于监测森林植被的生长情况和病虫害的发生情况，提高森林资源的利用率和管理水平。

在环境科学领域，高光谱遥感技术可以用于监测河流、湖泊、湿地等水域环境的变化情况，帮助科学家了解自然生态系统的变化，为环境保护提供有力的数据支撑。

总之，高光谱遥感技术是一项在地球科学、环境科学、农业、林业等领域具有广泛应用前景的技术，它可以为我们提供丰富的地面物质信息，为人类社会的可持续发展做出贡献。

在将来，高光谱遥感技术的进一步发展将为我们提供更高精度、更可靠的数据和信息，支持更多的应用需求。