高光谱遥感：地物识别与光谱分析

"主要通过形状空间信息识别地物-高光谱概念" 高光谱遥感是一种先进的成像技术，它结合了空间成像和地物光谱技术，以获取多维信息。这一技术起源于20世纪80年代初，是在多光谱遥感的基础上进一步发展而来的。高光谱遥感的核心特点是具有高光谱分辨率，能够提供连续且窄的波段图像数据，被称为光谱图像立方体。这些波段通常在可见光到短波红外波段范围内，光谱分辨率可以达到纳米级别，波段数量可以是数十甚至数百个，使得高光谱遥感能够精细识别地物的光谱特性。 高光谱遥感的成像技术包括摆扫式和推扫式空间成像，以及色散型、干涉型和滤光片型光谱分光技术。探测器的选择也是关键，常见的有航空成像光谱仪系统，如国内外的MAIS、OMIS、PHI、WHI、LASIS、AIS、AVIRIS等系统。 在数据分析方面，高光谱遥感数据的应用有别于全色数据和多光谱图像数据。全色数据依赖于单个波段的图像纹理灰度信息进行定性分析，而多光谱图像数据则通过几个波段的假彩色合成或统计分类进行分析。然而，高光谱图像数据包含的地物光谱信息更为丰富，传统的分析方法可能不再适用。因此，高光谱分析成为了核心，涉及定量化分析、特征选择和提取，同时需要解决混合像元的问题。 在遥感理论中，同物同谱和异物异谱的概念表明，不同地物的光谱特征存在差异。在可见光-短波红外波段，物体的反射光谱具有诊断性特征，带宽通常在20~40nm。高光谱遥感的高光谱分辨率（约10nm）能够精确捕捉这些特征，从而实现地物成分信息的反演和识别。 定量遥感是高光谱遥感数据分析的一个重要方向，它致力于从电磁波信号中提取地表参数。通过比较图像中的光谱信息和光谱库中的标准曲线，可以实现地物的分类和识别。此外，还可以根据地物的光谱差异进行定量化分析，为环境监测、资源调查、灾害评估等领域提供了强大的工具。高光谱遥感技术的发展，极大地推动了地球表面信息的精细化理解和应用。