高光谱遥感的优点和特点 worldview2 无人机航拍 高光谱数据

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高光谱遥感的优点和特点

与传统的低光谱分辨率遥感技术相比,高光谱遥感在对地观测领域提供了更为广泛的应用,并展示了更为明显的优势和特点,主要体现在以下几个方面。

(1)波段数多,地物的分辨识别能力大大提高

高光谱遥感图像波段数多,而且每个波段光谱范围窄,一般在10mm以下。通常高光谱遥感图像的波段数可以达到几十、上百甚至更多,每个波段的灰度值反映了每个像索在该波长(频率)范围内的辐射强度值,因而每个像素反映的地物特征信息更加丰富;且波段具有连续性,一些传感器甚至可以在3502500 nm的太阳光光谱范围内提供几乎连续的地物光谱。基于高光谱遥感图像的波段连续性特点,在实际应用中,可以区别同一种地物的不同类别,这在传统的多光谱遥感中是不容易实现的。同时,由于成像光谱的波段变窄,可选择的成像通道变多,使“同谱异物”的现象减少,只要波段的选择与组合恰当,一些地物光谱空间混淆的现象可以得到极大的控制,这无疑为进步的分析提供 了最为可靠的保证。

(2)数据信息大,数据处理方法面临新的难题

高光谱遥感图像数据的一个重要特征是超多波段和大数据量,对它的处理也就成为其成功应用的关键问题和难题。高光谱遥感图像数据信息量大,随着波段数的增加,每个像素表示的信息量也增加,整个图像的数据量呈指数增加,而且由于波段多,每个波段范围窄,导致相邻波段的信息量相似,于是产生的冗余信息大大增加。因此,一些针对传统遥感图像的图像处理和分析算法,如特征选择与提取、图像分类、图像变换等方法,用于高光谱遥感图像分析面临着新的挑战。在传统遥感图像分类基础上,研究针对高光谱遥感图像的分类方法,不断提高高光谱遥感图像分类性能是目前亟待解决的遥感应用问题。

( 3 )实现遥感定性分析向定量或半定量分析转化

传统成像遥感技术的应用以定性分析为主,部分定量分析结果的精度并不理想,这显然与成像传感器的光谱和空间分辨率的限制、大气和土壤背景的干扰等因素有关。高光谱分辨率成像遥感突破了光谱分辨率这一限制,在光谱空间很大程度上抑制了其他干扰因素的影响,这对于提高定量分析结果的精度有很大的帮助。高光谱遥感成像通道大幅增加,使在处理不同应用的分析中,光谱的可选择性更加灵活和多样化,大大增加了遥感技术分析与识别目标物的数量,如可实现不同树种的识别、不同矿物的识别,使遥感技术应用的范围进一步扩大。