教育资料完美版(2021-2022年）高光谱遥感复习总结.doc

高光谱遥感是一种先进的遥感技术，它利用非常窄且连续的光谱通道来对地物进行成像，尤其在可见光、近红外、短波红外和热红外波段，光谱分辨率可达到纳米级别。高光谱遥感的特点包括多波段、大数据量、光谱范围窄且连续成像，这些特性使得信息冗余增加，从而能够提供更为丰富的地物信息。 高光谱遥感的发展趋势向着遥感信息的定量化和“定性”、“定位”一体化快速遥感技术发展。这表明，未来高光谱遥感技术将更加注重数据的精确性和分析的准确性，同时也将结合定位技术，实现对地物的快速识别。 光谱特征的产生基于物体的电磁辐射、吸收和反射性质。所有物体在绝对零度以上都会发射、吸收和反射电磁辐射。高光谱遥感利用这些原理，通过记录不同波长下地物与电磁波的相互作用，揭示出地物的宏观特性和微观特性。宏观特性包括地物的分布、粗糙度和混杂程度，而微观特性涉及物质的内部结构。 不同地物在高光谱遥感中有独特的反射特征。例如，水体在蓝绿光波段反射较强，但在近红外波段强烈吸收，因此在遥感图像中呈现黑色。植被的反射波谱特征包括叶绿素影响的可见光反射峰、近红外的“红边”和中红外的水吸收带。土壤的反射率受土质、有机质含量、含水量以及肥力等因素影响，通常没有明显的峰值和谷值。 野外光谱测量受到多种因素影响，如大气透射率、水蒸气、风速和观测角度等。测量方法主要包括实验室测量和野外测量，两者在数据获取和处理上有显著区别。垂直测量用于与航空或航天传感器数据的对比，而野外测量则考虑更多环境因素，如不同角度的反射比因子。 高光谱遥感图像数据表达形式多样，包括光谱图像立方体、二维光谱曲线和三维光谱曲面，它们分别从空间、光谱和空间-光谱关系等方面展示数据。空间成像方式主要有摆扫型和推扫型成像光谱仪，两种各有优缺点，摆扫型适合宽视场和数据稳定性，但提升分辨率较难；推扫型则有利于提高分辨率，但面临FOV扩展和大面阵探测器的挑战。 光谱成像方式的关键在于将探测器接收到的能量按波长分解，反射光谱重建则涉及遥感器校正、大气校正和地形等因素校正，以消除影响地物真实光谱信息的因素。成像光谱仪的定标是为了建立传感器读数与入瞳辐射值之间的关系，包括实验室、机上/星上和场地定标，各有应用场景和方法。 辐射定标则是确保成像光谱仪在每个波长下的响应与真实辐射值一致，这对于理解和分析遥感数据至关重要。通过这些复杂的校正和定标过程，高光谱遥感技术得以提供准确的地物信息，广泛应用于环境监测、资源调查、灾害评估等多个领域。