高光譜和多光譜的區(qū)別

1.  什么是高光譜遙感？

        高光譜遙感實(shí)際上是一種簡(jiǎn)稱,它的全稱叫"高光譜分辨率遙感"。高光譜遙感是利用很多狹窄的電磁波波段產(chǎn)生光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)，

它不像多光譜遙感中根據(jù)顏色的差異來(lái)分辨目標(biāo)，而是根據(jù)譜段光譜曲線的形態(tài)來(lái)分析目標(biāo)是什么。光譜分析是人類借助光認(rèn)知世界的重要方式。

如果說(shuō)可見光圖像提供的是平面信息，那么高光譜遙感圖像提供的就是空間信息，通過對(duì)光譜的分析，大大提高了圖像數(shù)據(jù)的采集能力。

2.  多光譜、高光譜的區(qū)別?

       隨著光譜分辨率的不斷提高，光學(xué)遙感的發(fā)展過程可分為：全色（Panchromatic）→彩色（Color Photography）→多光譜（Multispectral）→高光譜（hyspectral）。

       全色波段（Panchromatic band），因?yàn)槭菃尾ǘ?，在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影像一般空間分辨率高，但無(wú)法顯示地物色彩。 

實(shí)際操作中，我們經(jīng)常將之與波段影象融合處理，得到既有全色影象的高分辨率，又有多波段影象的彩色信息的影象。

全色波段，一般指使用0.5微米到0.75微米左右的單波段，即從綠色往后的可見光波段。全色遙感影象也就是對(duì)地物輻射中全色波段的影象攝取，

因?yàn)槭菃尾ǘ?，在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影象一般空間分辨率高，但無(wú)法顯示地物色彩。

       多光譜遙感：將地物輻射電磁破分割成若干個(gè)較窄的光譜段，以攝影或掃描的方式，在同一時(shí)間獲得同一目標(biāo)不同波段信息的遙感技術(shù)。

       原理：不同地物有不同的光譜特性，同一地物則具有相同的光譜特性。不同地物在不同波段的輻射能量有差別，取得的不同波段圖像上有差別。

       優(yōu)點(diǎn)：多光譜遙感不僅可以根據(jù)影像的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的差異判別地物，還可以根據(jù)光譜特性的差異判別地物，擴(kuò)大了遙感的信息量。

航空攝影用的多光譜攝影與陸地衛(wèi)星所用的多光譜掃描均能得到不同普段的遙感資料，分普段的圖像或數(shù)據(jù)可以通過攝影彩色合成或計(jì)算機(jī)圖像處理，

獲得比常規(guī)方法更為豐富的圖像，也為地物影像計(jì)算機(jī)識(shí)別與分類提供了可能。

        高光譜遙感起源于20世紀(jì)70年代初的多光譜遙感，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)結(jié)合在一起，在對(duì)目標(biāo)的空間特征成像的同時(shí)，

對(duì)每個(gè)空間像元經(jīng)過色散形成幾十乃至幾百個(gè)窄波段以進(jìn)行連續(xù)的光譜覆蓋，這樣形成的遙感數(shù)據(jù)可以用“圖像立方體"來(lái)形象的描述。

同傳統(tǒng)遙感技術(shù)相比，其所獲取的圖像包含豐富的空間、輻射和光譜三重信息。

        高光譜遙感技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前遙感領(lǐng)域的前沿技術(shù)。高光譜遙感具有不同于傳統(tǒng)遙感的新特點(diǎn)：

1）波段多：可以為每個(gè)像元提供十幾、數(shù)百甚至上千個(gè)波段；

2）光譜范圍窄：波段范圍一般小于10nm；

3）波段連續(xù)：有些傳感器可以在350~2500nm的太陽(yáng)光譜范圍內(nèi)提供幾乎連續(xù)的地物光譜；

4）數(shù)據(jù)量大：隨著波段數(shù)的增加，數(shù)據(jù)量成指數(shù)增加；

5）信息冗余增加：由于相鄰波段高度相關(guān)，冗余信息也相對(duì)增加。

優(yōu)點(diǎn)：

1）有利于利用光譜特征分析來(lái)研究地物；

2）有利于采用各種光譜匹配模型；

3）有利于地物的精細(xì)分類與識(shí)別；

       根據(jù)有無(wú)影像區(qū)分成像光譜與非成像光譜，成像光譜測(cè)量結(jié)果以圖像方式表達(dá)出來(lái)，每一個(gè)像元均由光譜曲線組成，可以更為準(zhǔn)確地獲取目的物的反射光譜。

比起非成像光譜儀，光譜成像儀對(duì)樣品的測(cè)量定位更為精準(zhǔn)。 

光譜技術(shù)能檢測(cè)到被測(cè)物體的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等指標(biāo)。多光譜儀及高光譜儀是基于點(diǎn)的測(cè)量，而高光譜成像儀的測(cè)量所得到是目的物面上的光譜圖。

因此，高光譜成像技術(shù)是光譜分析技術(shù)和圖像分析技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，是二者結(jié)合的產(chǎn)物。高光譜成像技術(shù)不僅具有光譜分辨能力，還具有圖像分辨能力，

利用高光譜成像技術(shù)不僅可以對(duì)待檢測(cè)物體進(jìn)行定性和定量分析，而且還能進(jìn)對(duì)其進(jìn)行定位分析。

                                                                                                                                                       葉片不同部分的光譜反射率（1000-2500nm）

                                                                                                       無(wú)人機(jī)高光譜影像用于識(shí)別不同的地物分類

                                                                                                                                              高光譜三維立體圖