眾所周知，彩虹的形成是由于雨后的大氣充當了光譜顯微鏡，將包含有不同波長的太陽光進行了色散處理，使得不同波長的光按照波長大小順序進行排列。而這些排列著的光即為光譜。本文帶大家認識光譜及高光譜遙感。

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光譜——物質獨有的身份證

我們知道，太陽光是由多種顏色光構成的復色光，與彩虹的形成相似，通過棱鏡等裝置進行分光后能夠顯現出一系列的單色光。這些單色光按不同波長（或頻率）大小依次排列形成的圖案，就是光譜。

地球上不同的元素及其化合物，由于物質組成、結構等不同，都具有不同的光譜特征。這些獨特的光譜特性，類似于人類指紋的功能，是遙感科學中用以識別和分析不同物體特征的一種重要“身份證”。

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多光譜與高光譜

多光譜與高光譜的本質區別是光譜分辨率的大小。

那什么是光譜分辨率呢？通俗的說就是：當你能夠看到彩虹的7種顏色，而你的朋友能夠看到14種顏色，那么你朋友的眼睛便具有了更高的光譜分辨率。

類似地，將同樣的光切分成10份就是多光譜，而切成100份就是高光譜了。

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具體表現形式就在于對細節信息的展現上。

如RGB三個通道的多光譜能夠對我們肉眼看到的彩色影像進行高度還原，而高光譜不僅能夠還原影像在空間維度上的信息，還能夠對目標地物在光譜維上的細節信息進行精確的反映。

由于不同物體反射或發射的不同譜段信息各不相同，即具有不同的“身份信息”，高光譜便通過“指紋光譜”的方法準確地捕獲這一重要標志，進一步提高人眼及遙感的觀測能力。

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高光譜遙感及其應用

高光譜遙感是一種以測譜學原理為基礎，在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區域獲取許多窄且光譜連續的影像數據的技術。它像顯微鏡一樣能夠靈敏地感知光譜維輻射的信息，使人類的認識沖破可見光與視覺的限制、愈加接近地表輻射信號的物理本質。

高光譜遙感是把成像技術和光譜技術結合的多維信息獲得技術，又被稱為成像光譜遙感。它的“圖像立方體”結構和形式使高光譜數據具備“圖譜合一”的特點和優勢，在獲取成像區域的二維幾何空間信息的同時，對光譜維信息也進行了捕獲。

因此，高光譜影像中每個像元在傳感器成像的瞬間，視場角內會有幾十甚至上百個連續譜段的光譜信息。通過分析光滑而連續的光譜曲線，能夠區分不同地表物體的診斷性光譜特征，使得高光譜遙感能夠探測和識別到本來在寬波段多光譜遙感圖像中不可探測的地物。

這一特性使高光譜遙感廣泛應用于礦產勘探、精準農業、國防軍事、水質檢測、森林火災、土地利用變化監測、蝗災治理等各個領域。

近年來，隨著我國高光譜遙感技術的發展，極大地增強了人們在區域乃至全球范圍內資源開發利用、檢測和成圖能力，拓展了人們的視野。