高光谱遥感成像特点有哪些？

与传统的多光谱扫描仪相比，成像光谱仪能够得到上百波段的连续图像，且每个图像像元都可以提取一条光谱曲线。成像光谱技术把传统的二维成像遥感技术和光谱技术有机地结合在一起，在用成像系统获得被测物空间信息的同时,通过光谱仪系统把被测物的辐射分解成不同波长的谱辐射，能在一个光谱区间内获得每个像元几十甚至几百个连续的窄波段信息。与地面光谱辐射计相比，成像光谱仪不是在“点”上的光谱测量，而是在连续空间上进行光谱测量，因此它是光谱成像的;与传统多光谱遥感相比，其波段不是离散的而是连续的，因此从它的每个像元均能提取一条平滑而完整的光谱曲线。成像光谱仪的出现解决了传统科学领域“成像无光谱”和“光谱不成像”的历史问题。

高光谱遥感的突出特点在于:

(1)高光谱分辨率

通常的多光谱遥感器(如陆地遥感卫星的专题制图仪传感器和地球观测试验系统的高分辨率可见光传感器)只有几个波段，其光谱分辨率一般大于100 nm。高光谱遥感器——成像光谱仪能获得整个可见光 、近红外、短波红外、热红外波段的多而窄的连续光谱,波段数多至几十甚至数百个，光谱分辨率可以达到纳米级，一般为10～20 nm,个别达2.5nm(如加拿大的荧光线成像仪/PMI、小型机载成像光谱仪),德国的反射光学系统成像光谱仪和中国的推扫式高光谱成像仪的光谱分辨率都不大于5nm。

由于光谱分辨率高,数十、数百个光谱图像就可以获得影像中每个像元的精细光谱。地物波谱研究表明,地表物质在0.4～2.5μm光谱区间内均有可以作为识别标志的光谱吸收带,其带宽约20~40nm,成像光谱仪的高分辨率可以捕捉到这一信息。水铝矿在不同光谱分辨率情况下的光谱反射曲线，利用宽波段遥感器(如TM)就不可能探测到水铝矿的吸收、反射诊断性光谱特征，只有在较高光谱分辨率的情况下，水铝矿的诊断性光谱特征才能被探测到。

(2)图谱合一

高光谱遥感获取的地表图像包含了地物丰富的空间、辐射和光谱三重信息，这些信息表现了地物空间分布的影像特征，同时也可能以其中某像元或像元组为目标获得它们的辐射强度以及光谱特征。影像、辐射与光谱这三个遥感中最重要的特征的结合就成为高光谱成像,特别是成像光谱进而作为成像光谱辐射遥感信息最重要的特点。

(3)光谱波段多,在某一光谱段范围内连续成像

传统的全色和多光谱遥感器在光谱波段数上是非常有限的，在可见光和反射红外区,其光谱分辨率通常在100nm量级。而成像光谱仪的光谱波段多,一般是几十个或者几百个,有的甚至高达上千个，而且这些光谱波段一般在成像范围内都是连续成像,因此，成像光谱仪能够获得地物在一定范围内连续的、精细的光谱曲线。以先进的机载可见光/红外成像光谱仪为例，在400～2500 nm的区间内，AVIRIS有224个光谱波段，可以连续测量地物相邻的光谱信号。这些光谱信号可以转化成光谱反射率曲线,或称之为反射光谱,它真实地记录了入射光被物体所反射回来的能量百分比随波长的变化规律。对于不同的遥感器波段设置，遥感数据对地物光谱特征的反映程度也明显不同。不同物质间这种千差万别的光谱特征和形态也正是利用高光谱遥感技术实现地物精细探测的应用基础。