1、高光谱遥感基础理论与主要处理技术解析

高光谱遥感基础理论与主要处理技术解析

在当今科技飞速发展的时代，高光谱遥感作为一项综合性的高新技术，在理论、技术和应用方面都取得了广泛而显著的进展。它通过利用空间图像和光谱特征来获取地物信息，实现了图像与光谱的统一，为人类认识和改造世界提供了强大的技术支持。目前，高光谱遥感已广泛应用于军事、农业、森林、草地、海洋、地质和生态等领域。

1. 高光谱遥感基础理论

高光谱遥感的基础理论主要涵盖了电磁波理论、太阳辐射与物质的相互作用、成像光谱仪与光谱成像模式以及高光谱图像（HSI）的成像特性等方面。

1.1 遥感电磁波理论

遥感是一种无需直接接触目标或自然现象，就能进行远距离探测和感知的技术。它依据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，因为不同类别、特征和环境条件的物体具有截然不同的电磁波反射或发射辐射特征。遥感技术主要基于物体反射或电磁波发射的原理。

变化的电场会在周围产生变化的磁场，而变化的磁场又会在更远的区域引发新的变化电场，并进一步产生新的变化磁场。这种变化的电场和磁场相互交替，以有限速度在空间中从近到远传播的过程被称为电磁波。按照电磁波在真空中的波长或频率进行递增或递减排列，可构成按波段划分的电磁波谱，如下表所示：
| 波段 | 波长 |
| — | — |
| 长波 | 大于 3000m |
| 中波和短波 | 10 - 3000m |
| 超短波 | 1 - 10m |
| 微波 | 1mm - 1m |
| 红外波段 - 极远红外 | 15 - 1000μm |
| 红外波段 - 远红外 | 6 - 15μm |
| 红外波段 - 中红外