高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座課件

高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用田慶久tianqj@）

南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所2010年1月15日---高光譜遙感講座---高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用田慶久---高光譜遙感講1引言基本概念

優(yōu)勢與局限遙感器發(fā)展

遙感成像方式處理與分析技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用示例展望目錄引言目錄2一、引言遙感對地觀測技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波，從單波段延伸到多波段、高光譜、多極化、多角度，從空間維拓寬到光譜維；從定性發(fā)展到定位、定量，從分散發(fā)展到集成，一個多層、立體、多角度、全方位和全天候的對地觀測網(wǎng)正在形成。近10年中，高、中、低軌道結(jié)合；大、中、小衛(wèi)星協(xié)同；粗、中、細(xì)、精分辨率互補(bǔ)的全球綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已具雛形。空間遙感器系統(tǒng)也變得日趨復(fù)雜，向具有更高空間分辨率、光譜分辨率、高時間分辨率和輻射分辨率，以及具有偏振（極化）信息提取能力和多時相、多用途的方向發(fā)展。遙感技術(shù)已成為一種滿足持續(xù)發(fā)展過程中連續(xù)、動態(tài)、不同尺度、不同精度和不同層次的信息需求的必要手段。應(yīng)用愈加廣泛和深入。資源、環(huán)境、生態(tài)、礦產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)、全球變化以及軍事等。

一、引言遙感對地觀測技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波，從3高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件4高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件5高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件6★L(fēng)andsat類資源衛(wèi)星探測器為多波段掃描輻射計，可見光和近紅外波段分辨率為5～30米。包括美國的陸地衛(wèi)星系列、法國的SPOT衛(wèi)星系列、印度的IRS衛(wèi)星系列、日本的ALOS系列以及俄羅斯的RESURS01系列等?！锔叻直媛暑愘Y源衛(wèi)星衛(wèi)星較小，遙感探測器單一，成像空間分辨率高，其全色波段分辨率為1～5米，有的還優(yōu)于1米。該類衛(wèi)星主要有美國的EarlyBird系列、QuickBird系列、Orbview系列、Ikonos系列以及以色列的EROS系列等。★高光譜類資源衛(wèi)星采用高光譜分辨率成像光譜儀，波段數(shù)為36～256個，光譜分辨率5～10nm，空間分辨率為30～1000米。該類衛(wèi)星有美國的EO-1、Lewis、ASTER、EOS-AM/PM等?！锢走_(dá)衛(wèi)星類遙感探測器采用合成孔徑雷達(dá)，可用于海洋和陸地探測，目前民用星載雷達(dá)的空間分辨率為10～30米。該類衛(wèi)星有加拿大的Radarsat系列、歐空局的ERS系列、ENVISAT系列以及日本的JERS-1衛(wèi)星等?！風(fēng)andsat類資源衛(wèi)星7中國資源調(diào)查對資源衛(wèi)星的重大需求分析★基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查

★土地資源調(diào)查和管理◆1:25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查◆土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測◆1:5萬專題調(diào)查◆土地利用基礎(chǔ)圖件與數(shù)據(jù)更新◆水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查◆生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測★礦產(chǎn)資源勘查評價

★數(shù)字國土工程◆油氣和固體礦產(chǎn)資源勘查評價◆基礎(chǔ)地學(xué)數(shù)據(jù)庫建設(shè)◆地下水資源勘查評價◆西部生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)◆礦山開發(fā)環(huán)境監(jiān)測◆省級國土資源遙感綜合調(diào)查★地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警◆縣市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與防治區(qū)劃◆三峽地質(zhì)環(huán)境綜合評價與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)◆重點地區(qū)緩變性地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警◆全國重大地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)站和預(yù)警分析系統(tǒng)建設(shè)★基礎(chǔ)測繪

中國資源調(diào)查對資源衛(wèi)星的重大需求分析★基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查8

光譜學(xué)（spectroscopy）：是專門研究高精度光譜數(shù)據(jù)的一門科學(xué)。經(jīng)典光譜學(xué)源于IsascNewton（1642-1727）的棱鏡分光實驗，在這一實驗中，通過棱鏡把可見光分成了單色光的光譜。后來，另一位名叫WilliamWollaston（1766-1828）的英國物理學(xué)家注意到了，當(dāng)光投影到一個狹縫時產(chǎn)生的暗線。德國的JosephFraunhofer（1787-1826）在太陽和其它星體的光譜中也觀察到了明顯的線特征。發(fā)現(xiàn)

暗線是輻射穿過低溫氣體時形成的吸收光譜；亮線是熱氣體（例如，太陽大氣）的發(fā)射輻射形成的發(fā)射光譜。這些線，不管是暗線還是亮線，都源于氣體中的化學(xué)元素。這一發(fā)現(xiàn)被天文學(xué)家用來研究分析不同星體在化學(xué)元素上的差異。丹麥物理學(xué)家NeilsBohr（1885-1962）指出，F(xiàn)raunhofer線的特征最終是由氣體中原子的結(jié)構(gòu)所決定的。分為原子光譜、分子光譜、固體（晶格結(jié)構(gòu)）光譜。

成像光譜學(xué)（imagingspectroscopy）：是在八十年代開始建立的，在傳統(tǒng)光譜學(xué)基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的光譜學(xué)和成像技術(shù)結(jié)合起來，在電磁波的紫外、可見光、近紅外和中紅外區(qū)域，獲取許多非常窄且光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)。這種技術(shù)設(shè)計出的新型遙感儀器，叫成像光譜儀（imagingspectrometer）。成像光譜儀通常以上百個光譜通道連續(xù)記錄影像數(shù)據(jù)。高光譜分辨率成像光譜遙感（HyperspectralRemoteSensing）:將成像光譜技術(shù)應(yīng)用于遙感，對于一個給定的觀察區(qū)域中的像素，足以從這些探測的數(shù)據(jù)中獲取所對應(yīng)地物的精細(xì)光譜特性，通過分析處理，實現(xiàn)對地物的鑒別及其環(huán)境的分析。圍繞成像光譜儀所獲取數(shù)據(jù)及其分析處理方法和應(yīng)用的研究，已形成為遙感中的一個獨特領(lǐng)域。由于與常規(guī)的多光譜遙感（multispectralremotesensing）相比，成像光譜數(shù)據(jù)具有通道數(shù)量多、光譜分辨率高的顯著特點，所以，人們把由此產(chǎn)生的遙感領(lǐng)域稱作為高光譜遙感(hyperspectralremotesensing)。與此相對應(yīng)，有時稱常規(guī)遙感為寬波段遙感（broad-bandremotesensing），以示區(qū)別。光譜學(xué)（spectroscopy）：是專門研究高精度光譜數(shù)9高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件10特點：光譜分辨率高(

×10-2)波段多

數(shù)十到數(shù)百（800），波譜范圍大（從紫外到熱紅外）譜

像合一的特點信息量大，一次數(shù)據(jù)獲取達(dá)千兆(GB)級數(shù)據(jù)傳輸速率高，數(shù)十

數(shù)百兆比特/秒能力：能獲取地物目標(biāo)的精細(xì)光譜特征綜合地面目標(biāo)的空間維、時間維、光譜維特征探測各種目標(biāo)的成分屬性及有機(jī)目標(biāo)的狀態(tài)屬性優(yōu)勢：有利于利用光譜特征分析來研究地物有利于采用各種光譜匹配模型有利于地物的精細(xì)分類與識別應(yīng)用領(lǐng)域：各種需識別地面目標(biāo)的領(lǐng)域地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、城市、環(huán)境、軍事、太空與行星探測高光譜遙感主要特點特點：高光譜遙感主要特點11許多地物在可見光至熱紅外波段內(nèi)都具有與它們組分有關(guān)的光譜吸收特征，而且許多地物的光譜吸收特征具有專一性。礦物中的OH―、CO3=、SO4=及H2O等離子成分在可見至熱紅外波譜范圍內(nèi)具有強(qiáng)烈吸收特征；植被在0.7μm處的紅邊存在10—40nm的位移變化而指示一定的環(huán)境效應(yīng)；土質(zhì)中含較高濃度Cu、Zn等重金屬元素可引起植被紅邊向短波方向移動。而這些精細(xì)的光譜特征只有傳感器光譜分辨率具有高于10nm靈敏度時才能測到。遙感信息產(chǎn)生機(jī)理圖典型地物波譜特性應(yīng)用高光譜遙感技術(shù)對地面物體進(jìn)行探測，是以各種物體的電磁輻射的反射、透射、吸收和發(fā)射特征為基礎(chǔ)的。地球表面物體由于其電子，離子、分子以及晶體的振動和轉(zhuǎn)動等物理過程而具有光譜特性。不同的地物由于其組成成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)以及時間、空間環(huán)境的不同，它們輻射、反射、吸收和透射電磁波的性能也不同。許多地物在可見光至熱紅外波段內(nèi)都具有與它們組分有關(guān)的光譜吸收12太陽大氣層遙感器吸收角散射天空漫射輻照地氣耦合環(huán)境反射輻射路徑輻射散射目標(biāo)輻射目標(biāo)反射透射輻射1.大氣-遙感器2.太陽-大氣-目標(biāo)-大氣-遙感器3.大氣-目標(biāo)-遙感器4.環(huán)境-大氣-遙感器5.環(huán)境-大氣-目標(biāo)-大氣-遙感器

目標(biāo)環(huán)境遙感信息傳輸過程太陽大氣層遙感器吸收天空漫地氣耦合環(huán)境反射輻射路徑輻射散射目13入瞳輻射掃描系統(tǒng)成象光學(xué)探測器電子系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換DN輸出傳感器系統(tǒng)濾波或色散元件平臺姿態(tài)與運(yùn)動高光譜遙感器接收到入瞳輻射后通過探測器產(chǎn)生電信號，在經(jīng)過增益和模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）產(chǎn)生遙感影像數(shù)值（DN）。遙感器的空間響應(yīng)、光譜響應(yīng)和輻射響應(yīng)決定了輸出圖像的信息特征。進(jìn)入傳感器的輻射量通過光學(xué)系統(tǒng)后，由分光器件分成不同的光譜段后到達(dá)探測器焦平面轉(zhuǎn)換為測量值。該測量值的大小直接與探測器的光譜響應(yīng)率相關(guān)，從而又與光學(xué)系統(tǒng)的透過率和探測器的光譜靈敏度相關(guān)聯(lián)。遙感信息成像機(jī)理入瞳掃描系統(tǒng)成象光學(xué)探測器電子系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換DN輸出傳感器系14WIS（WedgeImagingSpectrometer）:光鍥型成像光譜儀,分光系統(tǒng)由一塊或數(shù)快鍥型慮光片直接覆蓋在面陣探測器上形成.光譜范圍400-2500，正常使用有170，如果使用全部鍥型慮光片，可以達(dá)到800多個波段。WIS（WedgeImagingSpectrom15高光譜遙感：

即高光譜分辨率成像光譜遙感，是基于高光譜分辨率超多波段遙感圖像與光譜合一的特點，利用地表物質(zhì)與電磁波的相互作用及其所形成的光譜輻射、反射、透射、吸收及發(fā)射等特征研究地表物體（包括大氣），識別地物類型，鑒別物質(zhì)成分，分析地物存在狀態(tài)及動態(tài)變化的新型光學(xué)遙感技術(shù)。

多光譜遙感（MultirspectralRemoteSensing），光譜分辨率為波長的1/10數(shù)量級范圍（幾十個至幾百個nm）；

高光譜遙感（HyperspectralRemoteSensing）,光譜分辨率為波長的1/100數(shù)量級范圍（幾個nm）；

超光譜遙感（UltraspectralRemoteSensing），光譜分辨率為波長的1/1000數(shù)量級范圍（0.2-1nm）。二、高光譜遙感基本概念高光譜遙感：即高光譜分辨率成像光譜遙感，是基于高光譜分辨率16不同遙感器波段對比不同遙感器波段對比17TM通道參數(shù)TM通道響應(yīng)函數(shù)

TM的多光譜波段特點TM通道參數(shù)TM通道響應(yīng)函數(shù)TM的多光譜波段特點182160-2220nm礦物的精細(xì)光譜特征2160-2220nm礦物的精細(xì)光譜特征19高光譜遙感信息特征高光譜遙感影像包含了豐富的空間、輻射和光譜三重信息，即能表現(xiàn)地物空間展布的幾何影像特征，又可以表現(xiàn)像元尺寸地物目標(biāo)的輻射亮度和光譜信息。地物空間、輻射、光譜信息特征合一是高光譜遙感信息的最主要特點。（波段多；數(shù)據(jù)量大；圖-譜合一）通過遙感信息反演技術(shù)可從連續(xù)光譜段高光譜遙感影像中任一像元或相臨像元組合獲得類似實驗室測量的相應(yīng)地物光譜曲線，通過與實驗室光譜匹配技術(shù)實現(xiàn)地物的計算機(jī)自動識別，這是多光譜遙感信息所不能具備的特有能力。

巨大的數(shù)據(jù)量和信息量是高光譜遙感信息的又一主要特點。假如一個有100個通道、地面分辨率為25米、圖像幅寬100公里的高光譜遙感器作業(yè)，當(dāng)衛(wèi)星在地球軌道上以7.5公里/秒的速度運(yùn)動時，每秒中采集的總像元數(shù)目為1.2×108個。如果每一像元的輻射量化為8bit，則一景影像信息為8×1.2×108

bit,即每秒中約1Gbit。如此大的數(shù)據(jù)量為數(shù)據(jù)傳輸容量和信息處理技術(shù)速度提出更高的要求，推動者數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的發(fā)展。

高光譜遙感信息特征高光譜遙感影像包含了豐富的空間、輻20高光譜遙感信息所表征的輻射量化一般為12bit，即4096個灰階。為了能夠測量到一定波長的輻射變化，輻射量化有時調(diào)整為8bit或者16bit。高光譜遙感連續(xù)窄波段影像信息間相關(guān)性強(qiáng)，因而大多數(shù)用戶根據(jù)實際應(yīng)用需要對遙感器記錄的光譜信息進(jìn)行重采樣，同時減少數(shù)據(jù)量。高光譜分辨率遙感可探測到地物的精細(xì)光譜特征，光譜分辨率的確定面向眾多用戶，光譜分辨率高于10納米的遙感器主要面向陸地應(yīng)用，而低于10納米的遙感器主要面向水體和大氣應(yīng)用。同時應(yīng)注意到在多光譜遙感中可忽略的大氣微量吸收帶可能對窄譜段的高光譜遙感某一波段信息產(chǎn)生很大的不利影響。

高光譜遙感信息的圖像立方體表達(dá)形式是一種新型的數(shù)據(jù)存儲格式，其正面圖像是由沿飛行方向的掃描線合沿掃描方向的像元點組成的一景優(yōu)選的三波段合成的二維空間彩色影像；其后面依次為各單波段的圖象疊合，其數(shù)據(jù)量為所有波段圖像的總和；位于圖像立方體邊緣的信息表達(dá)了各單波段圖像最邊緣各像元的地物輻射亮度的編碼值或視反射率。高光譜遙感信息所表征的輻射量化一般為12bit，即40921優(yōu)勢1：充分利用地物波譜信息資源三、高光譜遙感技術(shù)優(yōu)勢與局限性圖不同波譜分辨率對水鋁反射光譜曲線優(yōu)勢1：充分利用地物波譜信息資源三、高光譜遙感技術(shù)優(yōu)勢與局22優(yōu)勢2：利用波形/精細(xì)光譜特征進(jìn)行分類與識別地物ParagoniteMuscovitePhengite三種類型的白云母精細(xì)光譜特征Al-OH巖石的光譜發(fā)射率特征優(yōu)勢2：利用波形/精細(xì)光譜特征進(jìn)行分類與識別地物Para23優(yōu)勢3：利用圖-譜實現(xiàn)自動識別地物并制圖優(yōu)勢3：利用圖-譜實現(xiàn)自動識別地物并制圖24

局限1：海量數(shù)據(jù)的傳輸、處理與存儲

128波段的OMIS:采集數(shù)據(jù)速率60Mb/s；400Mb/km2局限1：海量數(shù)據(jù)的傳輸、處理與存儲128波段的OMI25局限2：易受大氣的影響局限2：易受大氣的影響26局限3：波段間相關(guān)性強(qiáng)局限3：波段間相關(guān)性強(qiáng)2770年代末，美國加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）學(xué)者提出（Goetz）。Colins,張圣輝。1983年，世界上第一臺成像光譜儀問世，AIS-1（AirborneImagingSpectrometer）問世，64波段。

1987年，航空可見光/紅外成像光譜儀AVIRIS，224波段1999年12月8日，第一臺星載中分辨率成像光譜儀MODIS升空；2000年第一臺星載高分辨率成像光譜儀HYPERION升空。1991年，中國第一臺航空成像光譜儀（MAIS）運(yùn)行2002年3月中國星載中分辨率成像光譜儀CMODIS升空；美國、加拿大、中國、澳大利亞、德國、法國。四、高光譜遙感器的發(fā)展70年代末，美國加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）四、28第一代成像光譜儀稱航空成像光譜儀AIS(AirborneImagingSpectrometer)，64個通道，光譜覆蓋范圍從990nm-2400nm,光譜分辨率9.3nm。第二代成像光譜儀稱航空可見光、近紅外成像光譜儀AVIRIS(AirborneVisible/InfraredImagingSpectrometer)，224個通道，光譜范圍410nm-2450nm，光譜分辨率10nm。220波段的星載HYPERION（2000年E0-1衛(wèi)星攜帶升空）第三代成像光譜儀為傅立葉變換高光譜成像儀（美國2000年7月MiSat-II衛(wèi)星攜帶升空）FTHSI(FourierTransformHyperspectralImager)，256個波段，光譜范圍400nm-1050nm，光譜分辨率2-10nm。第一代成像光譜儀稱航空成像光譜儀AIS(Airborne29（美著名遙感學(xué)家、高光譜遙感創(chuàng)始人GOETZ教授在南大講學(xué)）（美著名遙感學(xué)家、高光譜遙感創(chuàng)始人GOETZ教授在南大講學(xué)）30美國：AIS，AVIRIS、WIS（812波段）、PROBE、TEEMS、MODIS、Hyperion、FTHSIAHI（256個熱波段）、SEBASS（242個熱波段）澳大利亞：Hymap、ARIES、TIPS（100個熱波段）加拿大：CASI德國：ROSIS法國：IMS

芬蘭：AISA

歐空局：CHRIS（2000年10月22日PROBA小衛(wèi)星）日本：GLI中國：MAIS、PHI、OMIS-1（10個熱波段）、CMODIS（神舟III號）、Env-DD（環(huán)境災(zāi)害小衛(wèi)星）典型的高光譜遙感器

HYMAP主要性能指標(biāo)

PHI主要性能指標(biāo)美國：AIS，AVIRIS、WIS（812波段）、PROB31中國128波段航空成像光譜儀（OMIS-1）

OMIS-I

OMIS-II總波段數(shù)12868光譜儀光譜范圍μm光譜分辨率nm波段數(shù)光譜儀光譜范圍μm光譜分辨率nm波段數(shù)0.4-1.110640.4-1.110641.06-1.7040161.55-1.7512.0-2.515322.08-2.3513.0-5.025083.0-5.018.0-12.550088.0-12.51瞬時視場(mrad)

3

1.5/3可選總視場（o）

>70掃描率（S/s）

5、10、15、20可選行像元數(shù)5121024/512數(shù)據(jù)編碼（bit）12探測器SI、InGaAs、InSb、MCT線列Si線列、InGaAs單元、InSb/MCT雙色中國128波段航空成像光譜儀（OMIS-1）32美國220波段衛(wèi)星成像光譜儀（Hyperion）表Hyperion主要技術(shù)參數(shù)美國220波段衛(wèi)星成像光譜儀（Hyperion）表Hyp33歐空局Proba衛(wèi)星CHRIS多角度觀測多角度緊密型高光譜儀五個觀測角度的高光譜圖像：0°，±36°，±55°CHRIS共有五種可選擇模式：

MODE1:411nm-997nm,34米,62波段

MODE2:411nm-1019nm,17米,18波段,水質(zhì)遙感

MODE3:442nm-1019nm,17米,18波段,陸地遙感

MODE4:489nm-792nm,17米,18波段,植被遙感

MODE5:442nm-1019nm,17米,37波段,陸地遙感光譜范圍:0.4－1.05

m；光譜分辨率：6－33nm；掃描帶寬：13km；平臺高度：695km；空間分辨率17米/34米歐空局Proba衛(wèi)星CHRIS多角度觀測多角度緊密型高光34大氣成分的衛(wèi)星高光譜遙感發(fā)展光譜分辨率提高：從濾光片分光器->光柵分光器探測方式變化：從星下點->多種探測方式探測氣體的種類增多：從O3->幾十種大氣成分大氣成分的衛(wèi)星高光譜遙感發(fā)展光譜分辨率提高：352002年3月1日歐空局(ESA)發(fā)射的ENVISAT-1上裝載了多臺大氣化學(xué)成分測量儀器，其中三個主要探測器GOMOS、MIPAS、SCIAMACHY通過對大氣吸收光譜、大氣發(fā)射光譜以及恒星光譜測量，探測大氣臭氧層、溫室效應(yīng)示蹤氣體和氣溶膠濃度分布，可研究多種大氣痕量氣體包括H2O、CH4、N2O、HNO3、CFC等的成分變化及其對輻射收支和大氣狀態(tài)參數(shù)的影響加拿大于2003.08.13發(fā)射的SCISAT-1上搭載了紅外高光譜探測器ACE-FTS

，觀測氣溶膠的組成，密度和大小以及痕量氣體如O3,H2O,NO,NO2的垂直廓線2004年7月15日，NASA發(fā)射的Aura地球觀測系統(tǒng)衛(wèi)星攜帶了4個大氣探測器:臭氧監(jiān)測儀(OMI)、微波分支探測儀(MLS)、高分辨動力分支探測儀(HIRDLS)和對流層發(fā)射分光儀(TES)。其中OMI可以逐日獲得全球低層臭氧和其它影響空氣質(zhì)量的污染物的分布，并可將結(jié)果以空前的空間分辨率傳輸，為科學(xué)家對影響平流層臭氧層與氣候的物理和化學(xué)過程提供新的認(rèn)識途徑，有助于科學(xué)家監(jiān)測全球污染的產(chǎn)生和重新認(rèn)識氣候變化將怎樣影響平流層臭氧層的恢復(fù)2006年ESA發(fā)射的首個極軌氣象衛(wèi)星平臺MetOP，載有12個用于大氣探測的傳感器，其中GOME-2可以每天一次提供全球范圍的臭氧和其他痕量氣體廓線；IASI是一個高光譜分辨率的（0.5cm-1）傅立葉轉(zhuǎn)換光譜儀，使用星下點觀測方式探測地表的熱紅外發(fā)射輻射獲得對流層和同溫層的化學(xué)成分的分布美國宇航局(NASA)的新千年計劃(NMP)中EO-3衛(wèi)星，搭載了地球同步紅外成像傅立葉變換光譜儀(GFITS），可以長時間的以高分辨率探測固定區(qū)域的大氣水汽、溫度廓線、CO和O3等大氣痕量氣體2002年3月1日歐空局(ESA)發(fā)射的ENVISAT-1上36五、高光譜遙感成像方式線性掃描（單探測元件）撣掃式（線列探測元件）推掃式（陣列探測元件）光譜空間交叉式（陣列探測元件）光程差掃描方式（陣列探測元件）圖光學(xué)遙感器工作原理（a）撣掃式掃描

(b)推掃式二維陣列撣掃型推帚型五、高光譜遙感成像方式線性掃描圖光學(xué)遙感器工作原理撣掃型推37線性掃描方式：使用單個探測元件掃描得到整景影象。撣掃式掃描（線性探測器+光機(jī)掃描型）：使用幾個沿航向排列的探測元件獲取平行掃描線組，目前波段全，使用性強(qiáng)儀器多屬此類，如AVIRIS、Deadalus系列，MAIS、OMIS以及

MSS、TM、AVHRR、“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星等。

優(yōu)點：空間掃描通過掃描鏡擺動在物方面完成，總視場角大(可高達(dá)90o

)，像元配準(zhǔn)好，不同波段在任何時候都凝視同一像元，光譜覆蓋范圍寬(從可見光一直到熱紅外波段)，在10-20nm光譜分辨率的情況下，其輻射分辨率基本能夠滿足。

缺點：由于光機(jī)掃描，每個像元凝視時間短，進(jìn)一步提高光譜分辨率和輻射靈敏度比較困難。推掃式掃描（面陣探測器+空間掃描型）：二維面陣列探測器，一維可用作光譜儀，另一維則為一線性陣列，以推掃的形式，圖象一次建立一行而不需要移動元件。目前可見光、近紅外波段此類儀器較多。如：，AIS-1，AIS-2，CASI，HYDICE（210個波段）、PHI以及SPOT/HRV。

優(yōu)點：空間掃描由器件的自掃描完成，像元凝視時間長，可提高系統(tǒng)的靈敏度或者空間分辨率，可見光波段器件成熟，光譜分辨率可達(dá)到1-2nm；由于記錄每行數(shù)據(jù)的探測元件間有固定關(guān)系，且它消除了因掃描過程中掃描鏡速度變化所引起的幾何誤差；由于CCD是固態(tài)微電子裝置，體積小、重量輕、能耗低。由于沒有光機(jī)掃描儀的機(jī)械運(yùn)動部件，線性系統(tǒng)穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)的可靠性高，使用壽命長。

線性掃描方式：使用單個探測元件掃描得到整景影象。38

缺點：大量探測器之間靈敏度的差異，會產(chǎn)生帶狀噪聲；CCD短波紅外靈敏度低，熱紅外暫時不可能感應(yīng)；總視場一般不如光機(jī)掃描儀；由于光學(xué)設(shè)計上的困難，總視場只能達(dá)到30度左右。光譜、空間交叉型掃描儀：光譜維的掃描由旋轉(zhuǎn)濾波片輪的轉(zhuǎn)動或用漸變?yōu)V波片完成。如美國的WIS。

優(yōu)點：設(shè)計簡單，實現(xiàn)容易。

缺點：光譜不是同時記錄，圖象配準(zhǔn)較困難。光程差掃描方式（傅里葉干涉光譜掃描型）：各光譜波段是分時獲得，光譜維掃描由傅里葉光譜儀（或聲光調(diào)制器）完成。還處于實驗階段，如美國國防部等單位研制的傅里葉變換可見光光譜成像儀（FTVHIS），在440-1150nm光譜區(qū)間由256個波段，光譜分辨率為0.6nm，空間分辨率達(dá)0.6mrad。前景誘人。

優(yōu)點：系統(tǒng)的集光能力比色散型高一數(shù)量級，且具有高信噪比。

缺點：要求極高精度的光學(xué)設(shè)計和裝校。高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件39圖-譜轉(zhuǎn)換技術(shù)

光譜特征參數(shù)定量分析技術(shù)（ContinuumRemoval）；光譜匹配技術(shù)（二值編碼）（SpectralMatching）；微分（導(dǎo)數(shù)）光譜技術(shù)（DerivativeSpectral）；混合光譜分解技術(shù)（SpectralUnmixing）；光譜角度制圖技術(shù)（SAM）六、處理與分析技術(shù)圖-譜轉(zhuǎn)換技術(shù)六、處理與分析技術(shù)40（1）圖-譜轉(zhuǎn)換技術(shù)

遙感信息定量化：是指從不同波段內(nèi)的遙感信息中給出地表物質(zhì)（或大氣）定量的物理量，再通過實驗的或物理的模型將其信息與地學(xué)（或大氣）參數(shù)聯(lián)系起來，定量地反演或推算研究目標(biāo)的某些特征參量。定標(biāo)、大氣訂正、反演是定量化研究的三個主要方面。定標(biāo)（前提）；大氣訂正（必要條件）；反演（目的）對高光譜遙感而言：一般是將高光譜輻射亮度圖像轉(zhuǎn)換為反（發(fā)）射率圖像，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行地物的識別和定量化分析研究。即通過光譜重建、圖-譜合一技術(shù)特點，可將重建地物光譜與標(biāo)準(zhǔn)波譜數(shù)據(jù)庫波譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機(jī)自動匹配和識別，實現(xiàn)自動解譯的目的，提高解譯精度。大氣影響表現(xiàn)：（1）由于大氣散射和吸收，從大氣層進(jìn)入的太陽輻射沒有全部到達(dá)地面，從地面目標(biāo)反射的輻射也只有部分進(jìn)入遙感器；（2）沒有到達(dá)地面的太陽輻射卻因大氣散射有部分進(jìn)入遙感器；（3）目標(biāo)周圍地物的反射輻射因大氣散射也有部分進(jìn)入遙感器；（4）大氣散射的向下輻射（后向散射）對地物和目標(biāo)又形成了附加的光照（臨邊效應(yīng)）；（5）地形、雙向反射因素也對遙感數(shù)據(jù)造成不同程度的影響。反射率圖像反演方法：（1）基于大氣輻射傳輸模型法；

（2）基于經(jīng)驗?zāi)Ｐ头?；?）基于圖像特征信息法；（4）基于圖象自身信息法。

大氣訂正模型：6S、MODTRAN、FLAASH、ACTOR、（1）圖-譜轉(zhuǎn)換技術(shù)遙感信息定量化：是指從不同波段內(nèi)的41航空高光譜遙感飛行設(shè)計圖航空高光譜遙感飛行設(shè)計圖42航空飛行外定標(biāo)場地選擇(1)定標(biāo)點的面積應(yīng)足夠大，最好有10×10個像元的面積，以便于與圖像匹配，同時減少地面背景的影響；(2)定標(biāo)點應(yīng)為均質(zhì)、平坦體，具有良好的朗伯特性，避免受入射角的影響，對水體測量避免鏡向或逆鏡向反射的發(fā)生，同時減少地形坡度因素的影響；(3)定標(biāo)點地物反射率應(yīng)相對比較穩(wěn)定；(4)所選擇的不同定標(biāo)點的反射率或輻射亮度分布能覆蓋成像光譜數(shù)據(jù)中的高、中、低灰度的動態(tài)范圍；(5)若考慮到同時用經(jīng)驗線性法，定標(biāo)點選擇的個數(shù)要適中（最好7個以上），定標(biāo)點過少會導(dǎo)致回歸議程的置信度下降，過多又帶來測試及計算工作量太大；(6)定標(biāo)點應(yīng)盡量選擇在機(jī)下點，以避免成像光譜遙感數(shù)據(jù)的幾何和輻射畸變處理帶來的麻煩；(7)應(yīng)注意大氣狀態(tài)的穩(wěn)定性和均勻性以及避開云的影響。航空高光譜遙感試驗研究流程航空飛行外定標(biāo)場地選擇(1)定標(biāo)點的面積應(yīng)足夠大，最好有143（2）光譜特征參數(shù)定量分析技術(shù)不同水分含量的葉片的光譜反射率

RWC(%)=24.5+7.13*面積(R2=0.845)（2）光譜特征參數(shù)定量分析技術(shù)不同水分含量的葉片的光譜反44巖礦光譜分類與識別巖石和礦物2.15-2.31微米粘土礦2.31-2.35微米碳酸鹽2.24-2.31微米Mg-OH2.15-2.19微米葉蠟石2.19-2.24微米Al-OH對稱性>1滑石對稱性<12,31-2.34微米對稱性>1對稱性<12,38-2,40黑云母2,15-2,19高嶺石蒙脫石2,31-2.34絹云母有：綠高嶺石

無：綠泥石（無）伊利石2.34-2.36白云母2.31-2.33蛇紋石方解石白云石菱鐵礦（3）光譜匹配技術(shù)（二值編碼）巖礦光譜分類與識別巖石和礦物2.15-2.31微米2.3145（4）微分（導(dǎo)數(shù)）光譜技術(shù)光譜微分技術(shù)就是通過對反射光譜進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，計算不同階數(shù)的微分值，以提取不同的光譜參數(shù)。應(yīng)用光譜微分技術(shù)能夠部分消除大氣效應(yīng)、植被環(huán)境背景（陰影、土壤等）的影響，以反映植物的本質(zhì)特征。所得的數(shù)據(jù)，可以用于植被生物化學(xué)信息的提取。不同研究者提出的植被指數(shù)可以認(rèn)為是反映波形形態(tài)變化的反射光譜的n階導(dǎo)數(shù)，而這種光譜的n階導(dǎo)數(shù)實質(zhì)上表達(dá)了植被葉綠素、水、氮等生物化學(xué)元素吸收波形的變化，是這些吸收物質(zhì)的豐度與狀態(tài)的光譜指標(biāo)。植被/土壤原始光譜曲線植被/土壤一階微分光譜曲線（4）微分（導(dǎo)數(shù)）光譜技術(shù)光譜微分技術(shù)就是通過對反射光譜進(jìn)行46（5）混合光譜分解技術(shù)凸面幾何光譜分解模型

N個光譜通道表示N維光譜矢量空間；任一最終象元（Endmember）的光譜值可在N維光譜空間上用一個點表示例如：A、B、C三目標(biāo)的最終象元光譜可在二維空間上表示，并可建立一個三角形二維平面矢量三角型FA=100%FA=75%FA=50%FA=25%FA=0%CH2CH1ABCpp1p2p3p4（5）混合光譜分解技術(shù)凸面幾何光譜分解模型二維平面矢量三47（6）光譜角度制圖技術(shù)CH1CH2參考光譜目標(biāo)光譜原理：對每個象元，尋找與它夾角最小的終端單元。這一算法是通過計算波譜間的角度（將它們處理為具有維數(shù)等于波段數(shù)的空間矢量），判定兩個波譜間的類似度。

將終端單元波譜矢量和每一個像元矢量放在n維空間比較角度，較小的角度代表與參照波譜匹配緊密。遠(yuǎn)離指定的弧度閾值最大角度的像元被認(rèn)為無法分類。分類前分類后（6）光譜角度制圖技術(shù)CH1CH2參考光譜目標(biāo)光譜原理：對每48七、主要應(yīng)用領(lǐng)域七、主要應(yīng)用領(lǐng)域49地質(zhì)巖性分類蝕變礦物識別礦物成分計算高光譜植被指數(shù)植被生化成分估算土壤水分量估算光合有效吸收估算植被壓抑監(jiān)測模型大氣污染成分監(jiān)測大氣水分含量估算水質(zhì)污染度監(jiān)測葉綠素量估算懸浮質(zhì)量估算地質(zhì)勘探植物生態(tài)調(diào)查高光譜遙感應(yīng)用水質(zhì)監(jiān)測大氣環(huán)境評價軍事應(yīng)用反偽裝目標(biāo)偵察戰(zhàn)場環(huán)境的檢測軍事目標(biāo)的識別地質(zhì)巖性分類蝕變礦物識別礦物成分計算高光譜植被指數(shù)植被生化成50

許多含有Fe2+、Fe3+、CO3-、OH-等離子和分子基團(tuán)的礦物質(zhì)具有其固有的特征譜。高光譜遙感技術(shù)通過對地表礦物質(zhì)識別用于尋找礦產(chǎn)資源，尤其對熱液蝕變礦床的勘探最為有效，并用于地球化學(xué)填圖和地質(zhì)制圖。

1.高光譜遙感用于地質(zhì)巖礦識別圖美國內(nèi)華達(dá)地區(qū)AVIRIS高嶺石等礦物識別許多含有Fe2+、Fe3+、CO3-、OH-等離子51高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件52新疆哈密地區(qū)Hymap圖譜信息特征提取與巖性識別能力

(安山巖、花崗巖、土壤、河灘地、角閃巖）新疆哈密地區(qū)Hymap圖譜信息特征提取與巖性識別能力53

B9/B6（R）、B9/B12（G）、B9/B14（B）假彩色合成影像（紅色區(qū)域為角閃片巖，F(xiàn)e2+含量高；綠色部分含為龜裂土，Al-OH含量高；藍(lán)色區(qū)域Mg-OH含量高）新疆哈密Hymap比值分析與地質(zhì)巖性信息提取

B6（1000nm）可用來提取Fe2+信息

B9(1700nm)波段熵值高，信息量豐富，無吸收峰

B12(2206nm)可用來提取Al-OH信息

B14位于2320nm可用來提取Mg-OH信息B9/B6（R）、B54a-Calcite(方解石)b-Chlorite(綠泥石)的

c-Muscuvite(絹云母)的

圖新疆哈密地區(qū)HYMAP等礦物提取a-Calcite(方解石)b-Chlo55N5kmRed:kaolinite,Bluee:

longmuscovite,

Green:

shortmuscovite圖Hymap高嶺石等礦物的光譜識別（澳大利亞）N5kmRed:kaolinite,Bluee:l56圖礦物填圖與DTM制圖（澳大利亞）圖礦物填圖與DTM制圖（澳大利亞）57

TIPS

地表礦物學(xué)制圖中的高光譜熱紅外譜線剖面測量TIPS地表礦物學(xué)制圖中的高光譜熱紅外譜線剖58

SEBASS

中波紅外：3.0-5.5um，帶寬25nm，100個波段；長波紅外：7.8-13.5um，帶寬40nm，142個波段。SEBASS中波紅外：3.0-5.5um，帶寬59高光譜遙感數(shù)據(jù)可用于植被化學(xué)成分的識別和估算以及其時空變化規(guī)律。植冠中葉綠素和水含量已可以利用高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，并可通過直接地或通過光譜混合模型用于植被制圖，確定植被關(guān)聯(lián)物的位置，估計植被生長狀況的空間分布和時間分布。通過高光譜數(shù)據(jù)對不同類型葉綠素含量的估算,可以獲取更為詳細(xì)與嚴(yán)格意義上的植被指數(shù)、葉面積指數(shù)和植被生長狀況信息。利用導(dǎo)數(shù)光譜分析和相關(guān)分析方法研究針對樹種的識別、葉面積指數(shù)預(yù)測，可進(jìn)行了樹冠氮、木質(zhì)素含量填圖。

2.高光譜遙感森林植被成分的識別和估算圖美克羅拉多的

AVIRIS植被種類制圖，驗證精度可達(dá)90%高光譜遙感數(shù)據(jù)可用于植被化學(xué)成分的識別和估算以及其時60高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件61高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件62植被分類圖草地灌木闊葉林針葉林非植被利用IKONOS識別植被類型植被分類圖草地利用IKONOS識別植被類型63高光譜遙感在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中監(jiān)測作物的養(yǎng)分供應(yīng)狀況，對于及時了解作物的長勢，采取有效的增產(chǎn)措施均具有積極的意義，主要針對作物養(yǎng)分失調(diào)的形態(tài)診斷和化學(xué)分析適用于有限面積的作物及土壤的診斷和分析。①作物個體生長狀況與作物葉片光譜關(guān)系的研究，群體高光譜研究很少，其中包括植被生長狀況與植被的環(huán)境脅迫關(guān)系，如水分脅迫、蟲害脅迫、營養(yǎng)脅迫等；紅邊位置與植被葉綠素濃度的關(guān)系等。②利用多時相的高光譜數(shù)據(jù)提取出光譜特征對不同植被和作物進(jìn)行識別和分類。③對植被的葉面積指數(shù)、生物量、全氮量、全磷量等生物物理參數(shù)進(jìn)行估算。④遙感信息模型研究。如熱擴(kuò)散系數(shù)遙感信息模型、土壤含水量遙感信息模型、作物旱災(zāi)估算遙感信息模型、土壤侵蝕量遙感信息模型、土地生產(chǎn)潛力遙感信息模型等。⑤利用植被指數(shù)進(jìn)行地表覆蓋分析或作物長勢的動態(tài)監(jiān)測。

3.高光譜遙感精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用圖MAIS（中國）圖MIVIS（法國）高光譜遙感在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中監(jiān)測作物的養(yǎng)分供應(yīng)狀況64128波段的OMIS的江蘇宜興標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田信息提取圖CASI葉面積指數(shù)估算(加拿大)128波段的OMIS的江蘇宜興標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田信息提取圖CASI葉65高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件66高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件67高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件68高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件69高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件70高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件71圖1從CMODIS圖像提取的渤海灣不同水質(zhì)的光譜曲線變化（對應(yīng)圖

中的1、2、3、4、5、6點光譜曲線由下向上）4.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于水質(zhì)成分估算及水環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用

高光譜遙感數(shù)據(jù)的精細(xì)光譜分辨率可用于識別和估算水體中葉綠素、單寧酸和沉淀物的含量。這三種水體成分的輻射譜特性具有單一性，而且葉綠素?zé)晒馕挥谥行臑?85nm的波段。高光譜遙感數(shù)據(jù)已用于近海環(huán)境和內(nèi)陸水質(zhì)研究，主要用于估算沉淀物和葉綠素含量，進(jìn)而用于監(jiān)測藻類生長和推斷水產(chǎn)研究中浮游生物的分布和魚群位置。同時證明高光譜遙感對水下植被制圖和葉綠素含量很有價值。圖1從CMODIS圖像提取的渤海灣不同水質(zhì)的光譜曲線變化472石油類濃度Hyperion影像制圖石油類濃度Hyperion影像制圖73總懸浮物濃度Hyperion影像制圖總懸浮物濃度Hyperion影像制圖74葉綠素a濃度Hyperion影像制圖葉綠素a濃度Hyperion影像制圖751993年設(shè)得蘭群島溢油事件CASI遙感高光譜遙感數(shù)據(jù)用于海面溢油

1993年設(shè)得蘭群島溢油事件CASI遙感高光譜遙感數(shù)據(jù)用于海762001年澳大利亞GEOSCIENCE公司利用128波段的HYMAP航空高光譜遙感技術(shù)對澳大利亞西北海洋盆地的烴類滲漏和運(yùn)移的過程進(jìn)行探測，發(fā)現(xiàn)了多個由海底油氣藏?zé)N微滲漏形成的海表甚薄油膜分布區(qū)，并對海面油膜的分布和運(yùn)移進(jìn)行了解譯。2001年澳大利亞GEOSCIENCE公司利用128波段的772003年，澳大利亞的Hyvist公司利用自己研制的128個波段HYMAP高光譜儀器成功地探測了加洲圣巴巴拉海岸近海水域的3個海底烴微滲漏的油氣藏異常帶。5.高光譜遙感油氣探測1998年9月美國WestVirginia大學(xué)利用224個波段的美國的AVIRIS航空高光譜儀器，通過圈定烴滲漏礦物蝕變異常，對加洲圣巴巴拉海岸油氣微滲漏進(jìn)行了成功的探測。2003年，澳大利亞的Hyvist公司利用自己研制的178柴達(dá)木盆地研究區(qū)地表酸解烴總含量預(yù)測柴達(dá)木盆地研究區(qū)地表酸解烴總含量預(yù)測79柴達(dá)木盆地研究區(qū)油氣烴蝕變礦物異常信息提取

柴達(dá)木盆地研究區(qū)油氣烴蝕變礦物異常信息提取80遼東灣遙感影像油膜信息提取遼東灣遙感影像油膜信息提取81高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件82高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件836.高光譜遙感用于積雪和冰川監(jiān)測圖利用液體/冰/雪吸收峰進(jìn)行融雪AVIRIS遙感制圖（美克羅拉多：雪、融雪、雪和植被的混合、濕干植被等

）6.高光譜遙感用于積雪和冰川監(jiān)測圖利用液體/冰/雪吸收峰84高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件85

圖

西藏地區(qū)的Hyperion積雪面積精確提取（結(jié)合混合像元分解模型）圖西藏地區(qū)的Hyperion積雪面積精確提取867.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于大氣成分的識別與估算高光譜遙感數(shù)據(jù)可用于大氣成分和氣溶膠的識別和估算。這些大氣成分主要有水、二氧化碳、氧氣、臭氧、一氧化碳、一氧化二氮和氣溶膠等。在大氣研究中，利用高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行水蒸氣波段中云蓋的制圖和估算柱水含量，并可通過大氣壓和在O2吸收波段的輻射之間關(guān)系估值云頂高度，同時通過在不同波段對成像塵埃的影響估算氣溶膠含量。氣溶膠造成的某些變化對大多數(shù)連續(xù)波段有影響，而O2和水氣造成的某些變化只能影響少數(shù)幾個波段，光學(xué)厚度很容易可通過大氣成分含量的計算進(jìn)行估算值。

圖

利用MODIS推算大氣氣溶膠光學(xué)厚度

7.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于大氣成分的識別與估算圖利用MO87主要痕量氣體的光譜吸收特征CH4的吸收帶主要位于3.3μm和7.6μmN2O在3.90、4.06、4.50及7.78μm處出現(xiàn)吸收帶O3在0.22-0.32μm有一很強(qiáng)的吸收帶，在可見光段的0.6μm附近有一弱吸收帶，在9.6μm有很強(qiáng)吸收帶CO2強(qiáng)吸收帶位于2.7μm、4.3μm及14.5μm處主要痕量氣體的光譜吸收特征CH4的吸收帶主要位于3.3μm和88基于SCIAMACHY數(shù)據(jù)使用WMF-DOAS法反演的中國地區(qū)溫室氣體總氣柱量CO2使用通道8上的2324.4-2335.0nm作為匹配窗口CH4的匹配窗口位于SCIAMACHY的第6通道基于SCIAMACHY數(shù)據(jù)使用WMF-DOAS法反演的中國地89基于OMI在310.8-314.4nm范圍內(nèi)的四個SO2吸收波段觀測資料使用波段殘差（BRD）法反演SO2氣柱量

反演地區(qū)：中國東部時間：2004.12.24基于OMI在310.8-314.4nm范圍內(nèi)的四個SO2吸908.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于城市地物的分類與識別

8.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于城市地物的分類與識別91高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件92高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件93被覆蓋的農(nóng)作物地區(qū)及塑料廢物被提取的結(jié)果圖：6幅不同分辨率的AISA-ES圖像提取結(jié)果，其空間分辨率分別為1、2、4、8、16和32米。A-聚乙烯覆蓋溫室；B1、B2-垃圾堆；C-兩個體積較小的溫室；D、E-覆蓋溫室的黑色網(wǎng)狀聚乙烯。9.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于固體廢棄物分類與識別

被覆蓋的農(nóng)作物地區(qū)及塑料廢物被提取的結(jié)果圖：6幅不同分辨率的94利用高光譜調(diào)查棄礦以及礦山廢物預(yù)處理端元提取重金屬元素間接提取所使用的成像光譜儀PhoebeL.Hauff,DouglasC.Peters,etal.,HYPERSPECTRALINVESTIGATIONSOFMINEWASTEANDABANDONEDMINELANDS–THEDRAGONCALIBRATIONSITECASESTUDY2023/8/1095美國NASA與環(huán)保局合作項目利用高光譜調(diào)查棄礦以及礦山廢物預(yù)處理端元提取重金屬元素間接提951710nm處反射率與TiO2、Fe2O3

含量以及

2210nm處反射率Al2O3含量回歸方程的建立與檢驗（建立使用22個樣本，檢驗使用8個樣本）基于回歸方程的TiO2、Fe2O3、Al2O3定量分布圖TiO2Fe2O3Al2O32023/8/1096土壤重金屬污染1710nm處反射率與TiO2、Fe2O3含量以及29610.高光譜遙感在軍事方面的應(yīng)用

HS（Warfighter－1）美國空軍星載2000年發(fā)射，450－2500nm，光譜分辨率10nm，200band，空間分辨率8m，掃描帶寬5km。

Vis0.45-0.90540bandNIR0.83-1.7480bandSWIR1.58-2.4980bandMWIR3.00-5.0080bandFIHSI

(Mightsat-Ⅱ)

美國空軍

AIRforceresearchLab研制

0.35-1.05um，256band空間分辨率0.5m，掃描帶寬

1.75km,2000年1月發(fā)射。10.高光譜遙感在軍事方面的應(yīng)用HS（Warf97COIS(NEMO)美國海軍2000年6月，光譜范圍450－2500nm，光譜分辨率10nm，210band空間分辨率30－60m，掃描帶寬30km。海軍地球繪圖觀測者(NEMO)衛(wèi)星的主要飛行任務(wù)是論證超光譜成像對表征淺海戰(zhàn)斗空間環(huán)境的重要性和發(fā)展淺海模型.海軍所感興趣的特定領(lǐng)域包括海深測量、海水透明度、海底類型、大氣能見度、生物熒光資源、海灘特性、海底危險、整個蒸餾柱的大氣水蒸汽和檢測測繪卷云.這些數(shù)據(jù)特別是對沿海海洋環(huán)境的特征描述,可以支持識別聯(lián)合打擊和聯(lián)合識別海岸沖突的需要,而把近實時數(shù)據(jù)直接下聯(lián)給戰(zhàn)斗人員的論證也正在規(guī)劃中.NEMO衛(wèi)星計劃在2000年發(fā)射,運(yùn)行周期為3年～5年.NEMO衛(wèi)星能夠進(jìn)行超光譜數(shù)據(jù)的實時星上處理和壓縮,并實時地以戰(zhàn)術(shù)下行線路將觀測結(jié)果從衛(wèi)星直接傳送到戰(zhàn)場.大面積覆蓋(每天成像面積106km2)高數(shù)據(jù)壓縮比在10:1～20:1很高的信噪比(SNR)COIS(NEMO)美國海軍2000年6月，光譜范圍498高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件99UVISI（MSX）美國空軍星載1996年，光譜范圍380－900nm，110－900nm、光譜分辨率1－3nm，有400個波段?？臻g分辨率100－1000m，掃描帶寬25km。UVISI（MSX）美國空軍星載1996年，光譜范圍38010010.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于星空探測10.高光譜遙感數(shù)據(jù)用于星空探測101CHIPSCHIPS102

CASSINI/VIMS--TitanVIMS是美國NASA2001年3月發(fā)射的火星探測的星載高光譜傳感器，400～5000nm，光譜分辨率15nm，共有320個波段，視場角0.5mrad(0.5m)，70pixels。CASSINI/VIMS--TitanVIMS是美國NAS103Deepimpact(深空撞擊實驗)Deepimpact(深空撞擊實驗)104高光譜遙感技術(shù)與應(yīng)用講座ppt課件105高光譜遙感技