高光譜技術(shù)

高光譜技術(shù)是指在特定光譜范圍內(nèi)，以高光譜分辨率獲取目標(biāo)對(duì)象光譜信息的技術(shù)。它能夠提供從紫外、可見(jiàn)光到近紅外，甚至中紅外等多個(gè)光譜區(qū)間的精細(xì)光譜數(shù)據(jù)。高光譜成像（HSI）則是基于光譜學(xué)的分析技術(shù)，可收集同一空間區(qū)域不同波長(zhǎng)的數(shù)千張圖像。

主要特點(diǎn)

·       高分辨率：光譜分辨率通常在0.01λ數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)，甚至更高。

·       信息豐富：高光譜技術(shù)能夠獲取大量連續(xù)的光譜信息，形成3D高光譜立方體，其中兩個(gè)維度代表場(chǎng)景的空間范圍，第三個(gè)維度代表其光譜內(nèi)容。

技術(shù)原理

高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息，獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的分光技術(shù)包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。

應(yīng)用領(lǐng)域

1.       農(nóng)業(yè)：高光譜技術(shù)可用于地震健康監(jiān)測(cè)、土壤分析、水資源管理和病蟲(chóng)害檢測(cè)等方面，幫助農(nóng)民提高生產(chǎn)效率。

2.       環(huán)境：高光譜技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣污染、水質(zhì)污染和土壤污染等環(huán)境參數(shù)，有助于保護(hù)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。

3.       礦產(chǎn)勘探：高光譜圖像可以提供比傳統(tǒng)遙感圖像更豐富、更精確的地物信息，可以識(shí)別出不同類(lèi)型的礦物，從而幫助尋找礦藏。

4.       遙感影像分析：通過(guò)獲取地表物體的光譜信息，幫助識(shí)別和分類(lèi)不同的地物。

發(fā)展趨勢(shì)

隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，其探測(cè)能力也有所增強(qiáng)。與全色和多光譜成像相比較，高光譜成像有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

·       有著近似連續(xù)的地物光譜信息。高光譜影像在經(jīng)過(guò)光譜反射率重建后，能獲取與被探測(cè)物近似的連續(xù)的光譜反射率曲線，與它的實(shí)測(cè)值相匹配，將實(shí)驗(yàn)室中被探測(cè)物光譜分析模型應(yīng)用到成像過(guò)程中。

·       對(duì)于地表覆蓋的探測(cè)和識(shí)別能力極大提高。高光譜數(shù)據(jù)能夠探測(cè)具有診斷性光譜吸收特征的物質(zhì)，能準(zhǔn)確的區(qū)分地表植被覆蓋類(lèi)型，道路地面的材料等。

·       地形要素分類(lèi)識(shí)別方法是多種多樣的。

高光譜技術(shù)是一種具有廣泛應(yīng)用前景和重要價(jià)值的光譜學(xué)技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，高光譜技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。