高光谱遥感与多光谱遥感

何为高光谱、何为多光谱？

【知其源】

光学遥感的发展——光谱分辨率的不断提高

全色彩色多光谱高光谱

ps:看到多光谱、高光谱图像时，我的肉眼实在是无从区分它二者的区别，只能查资料啦！全色遥感影像：传感器仅获取单个波段（0。5μm-0.75μm）的黑白影像

【个人简历】

多光谱遥感

将地物辐射电磁波分隔成若干个较窄的光谱段，以摄影或扫描的方式在同一时间获得同一目标不同波段信息的遥感技术。

✧原理

不同地物具有不同的光谱特性，同一地物则具有相同的光谱特性。同一

地物在不同波段的辐射能量有差别，取得的不同波段图像上有差别。

✧优点

多光谱遥感不仅可以根据影像的形态和结构差异来判别地物，还可以根

据光谱特性的差异来判别地物，扩大了遥感的信息量。

航空摄影用的多光谱摄影，与陆地卫星所用的多光谱扫描均能得到不同

谱段的遥感资料，分谱段的图像或数据可以通过摄影彩色合成或计算机

图像处理，获得比常规方法更为丰富的图像，也为地物影像计算机识别

与分类提供了可能。

高光谱遥感

高光谱遥感起源于20世纪70年代初的多光谱遥感。它将成像技术与光谱技术结合在一起，在对目标的空间特征成像的同时，对每个空间像元经过色散形成几十乃至几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖，这样形成的遥感数据可以用“图像立方体”来形象的描述。与传统遥感技术相比，其所获取的图像包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息。

高光谱遥感技术已成为当前遥感领域的前沿技术。

✧高光谱所包含的信息十分丰富，乃至海量，来看它的相关应用：

可以用于检测机器是否有裂纹、缺陷等；

检测农产品的品质，包括外部品质（大小、颜色、形状等）和内部品质（糖度、酸度等）；

也可以检测产品的污染、病虫害以及一些疾病应用等

✧不同于传统遥感的新特点

1）波段多：可以为每个像元提供几十、数百甚至上千个波段

2）光谱范围窄：波段范围小于10nm

3）波段连续：有些传感器可以在350-2500nm的太阳光谱范围内提供几乎连续的地物光谱

4）数据量大：随着波段数的增加，数据量成指数增加

5）信息冗余增加：由于相邻波段高度相关，冗余信息也相对增加

✧优点

1）有利于利用光谱特征分析来研究地物

2）有利于采用各种光谱匹配模型

3）有利于地物的精细分类与识别

【二者的异同点】

➢实质上的差别：高光谱的波段较多，谱段较窄

➢多光谱相对来说波段较少

➢高光谱遥感比多光谱遥感的光谱分辨率要高，但是光谱分辨率高的同时空间分辨率会降低

【知识“加油站”】

➢遥感影像中的几大分辨率

1）时间分辨率

一个像元对应的地面距离（能够分辨的实际地物的最小单元长度）2）光谱分辨率

传感器在接收目标辐射的光谱时能够分辨的最小波长间隔3）时间分辨年率

对同一地点进行遥感采样的时间间隔，也称重访周期

4）辐射分辨率

传感器接受波谱信号时，能够分辨的最小辐射度差

思考下：什么是重访周期？什么是重复周期？什么是辐射度差呢？

➢全色影像为什么比多光谱影像分辨率高呢？

第一种解释

传感器是需要获得一定光能才能相应的。对于多光谱来说，传感器在接

收到光信号前会有一个分光的过程，将入射的白光分解成所需的RGB

光谱段和近红外光束，然后传感器（一般是一组传感器）才分别接收这

些光束。

而对于全色影像来说，传感器摄取的是单波段，不存在分光过程。

光的入射能量是一定的，由于多光谱分光后能量降低了，所以分辨率也随之降低。

第二种解释

全色影像接收的波段波长范围长于多光谱，所以它的光谱分辨率较低，进而它的空间分辨率更高（二者之间存在制约关系）。