高光谱遥感成像仪的光谱分辨率及应用领域

一、光谱分辨率

指传感器接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，间隔越小，分辨率越高。光谱分辨率被严格定义为仪器在达到50%光谱响应时在波长方向的宽度（波段宽度，Bandwidth）。

二、高光谱遥感数据特点：光谱分辨率高

光谱分辨率高，能反映地物光谱的细微特征。与地面光谱辐射计相比，成像光谱仪不是在“点”上的光谱测量，而是在连续空间上进行光谱测量，因此它是光谱成像的； 与传统多光谱遥感相比，其光谱通道不是离散而是连续的， 因此从它的每个像元均能提取一 条平滑而完整的光谱曲线。

高光谱遥感器——成像光谱仪，能获得整个可见光，近红外，短波红外，热红外波段的多而窄的连续光谱，波段数多至几十甚至数百个，光谱分辨率可以达到纳米级，一般为10-20nm，个别达2.5nm。

三、高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率

高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率是指其能够分辨两个相邻波长的最小差别。光谱分辨率越高，意味着仪器能够捕捉到更多细节丰富的光谱信息，从而提高对物质的识别和分析能力。

高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率主要取决于其所采用的探测器类型和工作原理。目前，市场上常见的高光谱遥感光谱成像仪光谱分辨率有以下几种：

纳米量级：这类高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率通常在纳米量级，能够分辨两个相邻波长间的最小差别。这类仪器在环境监测和农业等领域具有较高的应用价值。

微米量级：这类高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率通常在微米量级，能够分辨两个相邻波长间的较小差别。这类仪器在环境监测和农业等领域的应用也较为广泛。

亚毫米量级：这类高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率通常在亚毫米量级，能够分辨两个相邻波长间的极小差别。这类仪器在环境监测和农业等领域的应用尚处于研究阶段。

四、光谱分辨率在高光谱图像的作用

光谱分辨率在10l数量级范围内的光谱图像称为高光谱图像(Hyperspectral Image)。遥感技术经过20世纪后半叶的发展，无论在理论上、技术上和应用上均发生了重大的变化。其中，高光谱图像技术的出现和快速发展无疑是这种变化中十分突出的一个方面。通过搭载在不同空间平台上的高光谱传感器，即成像光谱仪，在电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域，以数十至数百个连续且细分的光谱波段对目标区域同时成像。在获得地表图像信息的同时，也获得其光谱信息，第一次真正做到了光谱与图像的结合。与多光谱遥感影像相比，高光谱影像不仅在信息丰富程度方面有了极大的提高，在处理技术上，对该类光谱数据进行更为合理、有效的分析处理提供了可能。因而，高光谱图像技术所具有的影响及发展潜力，是以往技术的各个发展阶段所不可比拟的，不仅引起了遥感界的关注，同时也引起了其它领域（如医学、农学等）的极大兴趣。

五、高光谱遥感光谱成像仪在环境监测和农业领域的应用

环境监测：

（1）大气监测：高光谱遥感光谱成像仪可以用于大气监测，捕捉大气中的各种气体成分和浓度。通过对大气中的光谱信号进行分析，可以实时监测大气污染程度和空气质量，为环境保护和空气质量预警提供数据支持。

（2）水环境监测：高光谱遥感光谱成像仪可以用于水环境监测，捕捉水中的各种物质成分和浓度。通过对水体中的光谱信号进行分析，可以实时监测水体的污染程度和水质状况，为水资源保护和水环境治理提供数据支持。

（3）土壤监测：高光谱遥感光谱成像仪可以用于土壤监测，捕捉土壤中的各种化学元素和化合物。通过对土壤中的光谱信号进行分析，可以实时监测土壤的污染程度和质量，为土壤资源保护和土地利用提供数据支持。

农业生产：

（1）作物分类：高光谱遥感光谱成像仪可以用于作物分类，通过分析作物的光谱特征，实现对不同作物种类的快速识别和分类。

（2）作物生长状况监测：高光谱遥感光谱成像仪可以用于作物生长状况监测，通过对作物光谱信号的分析，实时了解作物的生长状况，为农业生产提供数据支持。

（3）农业灾害监测：高光谱遥感光谱成像仪可以用于农业灾害监测，如病虫害、干旱、洪涝等，通过对受灾作物的光谱特征进行分析，及时发现农业灾害，为农业生产提供预警信息。

高光谱遥感光谱成像仪的光谱分辨率越高，对物质的识别和分析能力就越强。在环境监测和农业领域，高光谱遥感光谱成像仪的应用已经得到了广泛的关注和研究，可以为环境保护、资源利用和农业生产提供重要的数据支持。