起源于20世紀(jì)80年代的高光譜分辨率遙感又稱為高光譜遙感（Hyperspectral Remote Sensing），它利用成像光譜儀在連續(xù)的幾十個(gè)甚至幾百個(gè)光譜通道獲取地物輻射信息，在取得地物空間圖像同時(shí)，每個(gè)像元都能夠得到一條包含地物診斷性光譜特征的連續(xù)光譜曲線。本文主要介紹了高光譜分辨率遙感的發(fā)展。

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高光譜分辨率遙感的發(fā)展

世界上第一臺(tái)成像光譜儀AIS-1于1983年在美國(guó)研制成功。1987年，美國(guó)又推出了第二代高光譜成像儀AVIRIS，并持續(xù)不斷更新?lián)Q代，已成為美國(guó)航空航天高光譜遙感科技發(fā)展的孵化器。此后，許多國(guó)家先后研制了多種類型航空成像光譜儀，如加拿大的CASI、德國(guó)的ROSIS、澳大利亞的HyMap等。

在經(jīng)過航空試驗(yàn)和成功應(yīng)用之后，1999年底美國(guó)新千年計(jì)劃EO-1衛(wèi)星搭載了具有200多個(gè)波段的Hyperion航天成像光譜儀，正式開啟了航天高光譜遙感時(shí)代。我國(guó)高光譜遙感科技發(fā)展幾乎與美國(guó)同步，1989年中科院研制了我國(guó)第一臺(tái)模塊化航空成像光譜儀（MAIS），并在20世紀(jì)90年代又陸續(xù)研發(fā)了推帚式成像光譜儀（PHI）、新型模塊化成像光譜儀（OMIS）、輕型高穩(wěn)定度干涉成像光譜儀（LASIS）等。2002年“神舟三號(hào)”搭載了我國(guó)第一臺(tái)航天成像光譜儀，此后我國(guó)發(fā)射的“嫦娥-1”探月衛(wèi)星、環(huán)境與減災(zāi)小衛(wèi)星（HJ-1）星座、風(fēng)云氣象衛(wèi)星、GF-5衛(wèi)星等也都搭載了航天成像光譜儀。

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高光譜遙感的特點(diǎn)及應(yīng)用

高光譜遙感突出特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)使其在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。比如通過對(duì)礦物元素的診斷性光譜特征分析，高光譜遙感能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦物成分及其豐度進(jìn)行精確識(shí)別和填圖；在植被研究方面，通過高光譜數(shù)據(jù)能夠反演植被物理和化學(xué)參數(shù)，進(jìn)行作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、品質(zhì)評(píng)估等；在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，通過對(duì)水中葉綠素、黃色物質(zhì)、懸浮物等成分的光譜反演，可以掌握水華爆發(fā)、黑臭水體分布以及污染來(lái)源等；高光譜遙感技術(shù)從其起步就被賦予了強(qiáng)烈的軍事應(yīng)用色彩，在軍事目標(biāo)偵察、陣地與裝備偽裝識(shí)別、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境背景分析等方面有巨大應(yīng)用潛力。我國(guó)的高光譜遙感科技發(fā)展一直處于國(guó)際前列，中科院自主研發(fā)的高光譜圖像處理與分析通用軟件系統(tǒng)（HIPAS）被國(guó)際同行評(píng)為國(guó)際六大頂尖高光譜圖像處理軟件之一，并在高光譜遙感應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)了向美、日、澳等發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)輸出，成果在國(guó)際上產(chǎn)生了重大影響。

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近年來(lái)，成像光譜技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了各種非傳統(tǒng)遙感行業(yè)，比如在醫(yī)學(xué)、生物、刑偵、考古、文物保護(hù)等領(lǐng)域開展了廣泛的探索性應(yīng)用。2006年中科院成功研制了國(guó)內(nèi)首套擺掃式地面成像光譜儀，并與故宮博物院等單位合作在古畫、唐卡、壁畫、墨書等文物的識(shí)別和鑒別方面取得了開創(chuàng)性成果。光譜分析技術(shù)與智能手機(jī)的融合誕生了面向普通民眾的高光譜應(yīng)用，借助于嵌入到智能手機(jī)里的光譜儀，人們能夠隨時(shí)隨地用手機(jī)快速檢測(cè)果蔬農(nóng)藥殘留和食品品質(zhì)安全等信息。