高光谱遥感：将光谱特征和成像技术相结合，获取具有高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。 （1）光谱特征和成像技术相结合 高光谱图像在X,Y轴平面表示地物的空间信息，在Z轴上表示地物的光谱信息。

（2）什么是连续、窄波段？ 从高光谱和多光谱之间的区别可以看出，如下图所示，高光谱的波段数目多，这意味着光谱分辨率更高，多光谱是高光谱的一部分，一般包含2-10个波段。 多光谱的波段不连续，且波段比高光谱宽，以至于它的光谱特征不能像高光谱一样详细地描述地物特征。 高光谱遥感技术：利用成像光谱仪，在电磁波的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，以纳米级光谱仪在几十个或几百个波段同时对地物进行成像，并记录地物的连续光谱响应，实现了地物空间信息，辐射信息，光谱信息的同步获取。 成像光谱仪的工作原理，这里有一个非常细的切口ENTRY PORT WITH SLIT，光从这里进入到达宽度传感器。如果我们将一次收集一行图像，也就是说，一千个像素宽，您将得到一千个像素宽的图像，在这里，我们有一个像素进入系统的光路。Hit聚焦镜反射到光栅，光栅反射使光发生衍射，然后它会将光分成红色，蓝色和绿色分量，然后将其聚焦到传感器阵列上，这是一个非常普通的传感器阵列，在我们的手机中可以找到这些传感器，这些传感器已经在卫星和机载飞机上使用了很长时间。 1983年，世界上第一台成像光谱仪AIS-1在美国研制成功，并在矿物填图，植被特征分析等研究领域取得了成功，出现高光谱遥感的魅力。在此之后，国内外已相继研发出大量机载/星载高光谱成像仪，部分成像仪如下图所示。 发展前景 （1）环境监测 在海洋环境方面，根据海洋光谱特性，环境保护部门可以有效进行海洋资源勘探和海洋生态环境变化检测，同时可以大范围，快速，准确地检测到有害废水，原油泄漏等海洋污染物。 在大气环境方面，可以根据大气中氧气，二氧化碳，水汽和悬浮颗粒等不同成分表现出不同的光谱特性，识别出大气中各种成分的细微差异，检测大气污染情况。 （2）地质勘探 在地质探查方面，相对于传统人工现场调查方式，它能够对拍摄的目标区域场景进行光谱分析，通过与已有光谱数据库进行对照，实现对地物的分类识别，得到不同地质的分区图以及不同地物的分布图，达到绘制和更新地图等目的。 在矿物勘探方面，各种岩石矿物在矿物成分，结构构造等方面的差异，使得它们在不同波长范围的反射光谱各不相同。 （3）精确农业：一种基于空间信息管理和变化分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系。 利用高光谱遥感数据可以反演氮含量，叶绿素含量，叶面积指数，作物水含量等信息，为精准农业提供信息支撑。 通过高光谱数据，对植物生长变化进行定量分析，对有害植物物种进行管控，对病害虫进行有效治理，对土壤污染程度进行有效评估，从而对农业生产各方面有效监测。 （4）现代军事 目标侦察，远距离探测场景中的目标，定量分析目标的光谱特性，辨别真假目标，发现伪目标。 战场环境监测，测量水位高低，判别土壤类型和地表地貌，为作战指挥官选择登陆点，避开地面障碍物，判断水下障碍物等提供依据，为分析敌军力量分布和火力情况等提供情报。

信息提取与模式识别的问题 （1）数据噪声干扰 受成像设备与外部环境等因素的影响，高光谱遥感数据在采集，转换，传输，压缩和存储等过程中容易引入噪声干扰。而且，高光谱成像设备波段通道较密容易引起光能力的不足，提高高光谱影像的信噪比更加难。 在噪声干扰下，容易引起光谱特征失真以及影像质量降低问题，限制了后续信息提取和场景分析等方面的应用。下图展示了在AVIRIS Indian Pines高光谱数据中部分受噪声干扰的波段。 （2）同物异谱和异物同谱：同类地物光谱方差增大，异类地物方差缩小的现象。 （3）高维数据处理与分析 休斯效应（Hughes）:在训练样本有限的情况下，高光谱影像的分类精度随着影像波段数（光谱特征维度）的增加先增后降