高光谱遥感主要特点有哪些？

高光谱遥感是一种利用高光谱数据进行地表特征探测和分析的遥感技术，通过获取目标区域在数十到数百个连续的光谱波段上的反射或辐射信息，提供更为详细的光谱细节和物质特征，用于识别、区分和研究地表覆盖类型、植被类型、水体性质等。

高光谱遥感源于光谱学的发展和遥感技术的进步。光谱学是研究光的特性和相互作用的学科，发展至今已经形成了广泛的理论和实践应用。而遥感技术则是指通过航空或卫星等载具上搭载的传感器获取地球表面信息的一种技术手段。

高光谱遥感起源于20世纪70年代初的多光谱遥感，当时NASA的陆地观测卫星(LANDSAT)开始使用多光谱传感器获取地球表面的影像。随着技术的发展，传感器能够获取更多的光谱波段信息，形成了高光谱遥感。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。同传统遥感技术相比，其所获取的图像包含丰富的空间、辐射和光谱三重信息。

高光谱遥感技术已经成为当前遥感领域的前沿技术。

高光谱遥感具有不同于传统遥感的新特点：

1）波段多：可以为每个像元提供十几、数百甚至上千个波段；

2）光谱范围窄：波段范围一般小于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；

与传统全色及多光谱遥感图像相比，高光谱遥感图像数据具有以下特点。

　　①光谱的波段范围广且光谱分辨率非常高。成像光谱仪获得的光谱范围可以从可见光延伸到短波红外，甚至到中红外，其波段数高达数百个，形成一条近似于连续的光谱曲线，光谱分辨率可达10nm以内。

　　②高光谱遥感数据立方体包含丰富的图像信息及光谱信息。在高光谱遥感图像中，它在普通的二维空间图像的基础上，增加了一维光谱数据，整个数据形成一个光谱图像立方体，每一个像元的光谱数据展开来就对应为一条光谱曲线，整个数据就是图谱合一的立方体。

　　③描述高光谱数据的模型有多种形式，如图像模型、光谱模型与特征模型，使得数据的分析和处理更加灵活、方便。

　　④高光谱数据中存在大量冗余信息。因为高光谱数据是由很多狭窄的波段构成的，所含数据数量巨大，同时相邻波段之间存在空间相关、谱间相关，以及波段相关，这都导致高光谱数据中冗余信息的增多。

　　⑤高光谱遥感具有非线性特性。其非线性出现在两个方面：一方面是地物反射太阳光的过程，是一个典型的非线性过程；另一方面是太阳入射光和地物反射光在空气中的传播，也是一个非线性的过程。

　　⑥信噪比低。高光谱数据较低的信噪比给其处理也增加了很大难度。

高光谱遥感的特点是谱分辨力的提高,但其高数据维给图像进一步处理带来了困难,因此有必要对其进行有效压缩处理。