高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用.pdf

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1、萬方數(shù)據(jù)江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2009，21(5)：23～26ActaAgnculturaeJiarIsxi高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用王為(江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇鹽城224002)摘要：概述了高光譜遙感技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展以及應(yīng)用現(xiàn)狀，并介紹了高光譜遙感在作物長勢監(jiān)測、生化參數(shù)估算以及作物估產(chǎn)等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：高光譜；遙感技術(shù)；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用中圖分類號：TP79文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—8581(2009)05一0023—04ReviewonDevelopmentandApplicationofHyperspec

2、tralRemoteSensinginAgricultureWANGWei(AgriculturalScienceInstituteofCoastalRegionofJiangsu，Yaneheng224002，China)Abstract：Thepapergaveareviewonthedevelopmentandcurrentsituationofhyperspectralremotesensingtechnology，andin-troduceditsmainapplicationsinagriculturesuch鶘detec

3、tingthevegetationgrowthstate．estimatingbiochemicalcharacteristicparalll-etersandtheproductivityofcropsand80OR．Keywords：Hyperspectral；Remotesensingtechnology；Agriculttire；Application遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的對地觀測綜合性技術(shù)，是指應(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)

4、?。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無論在遙感平臺、遙感傳感器、還是遙感信息處理、遙感應(yīng)用等方面，都獲得了飛速的發(fā)展，目前遙感正進(jìn)入一個(gè)以高光譜遙感技術(shù)、微波遙感技術(shù)為主的時(shí)代舊司j。高光譜遙感圖像由于其高光譜分辨率的特點(diǎn)正在受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。從地面遙感傳感器到測視雷達(dá)，從田間養(yǎng)分速測儀到星載的成像光譜儀，遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已有了很大進(jìn)展，同時(shí)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文就高光譜遙感技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)介紹和闡述，以期給相關(guān)科研人員提供一點(diǎn)參考。1高光譜遙感技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1．1高光譜遙感技術(shù)的產(chǎn)生高光譜遙感

5、即高光譜分辨率遙感(HyperspectralRemoteSensing)，是指利用很多很窄的電磁波波段從感興趣的物體獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，它的基礎(chǔ)是測譜學(xué)(Spectroscopy)[41。高光譜遙感技術(shù)主要特點(diǎn)是波段多、光譜分辨率高、空間分辨率較高、鄰波段的相關(guān)性高，數(shù)據(jù)冗余大。經(jīng)國際遙感界的共識，光譜分辨率在lO’1入數(shù)量級范圍的稱為多光譜(Multispeetral)，這樣的遙感器在可見光和近紅外光譜區(qū)只有幾個(gè)波段；而光譜分辨率在10。入的遙感信息稱之為高光譜遙感p1。高光譜遙感與常規(guī)遙感數(shù)據(jù)的主要區(qū)別在于它能獲取觀測各種地物的連續(xù)光

6、譜信息，并借此定義特殊的光譜特征，并且有些在寬波段遙感中不可探測的物質(zhì)，在高光譜遙感中能被探測。因此在地物探測和環(huán)境監(jiān)測研究中，利用高光譜遙感數(shù)據(jù)，可采用確定性方法(模型)，而不像寬波段遙感采用的統(tǒng)計(jì)方法H1。高光譜遙感技術(shù)是連接遙感數(shù)據(jù)處理、地面測量、光譜模型和應(yīng)用的強(qiáng)有力工具，其顯著特點(diǎn)是在特定光譜區(qū)域以高光譜分辨率同時(shí)獲取連續(xù)的地物光譜圖像，其超多波段信息使得根據(jù)混合光譜模型進(jìn)行混合象元分解獲取“子象元”或“最終光譜單元”信息的能力得到提高，從而使得遙感應(yīng)用著重于在光譜維上進(jìn)行空間信息展開，定量分析地球表層生物物理化學(xué)過程和參數(shù)

7、∞1。1．2高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展1983年，第一幅由航空成像光譜儀(AIS一1)獲取的高光譜分辨率圖像以全新的面貌呈現(xiàn)在科學(xué)界面前，它的正式出現(xiàn)標(biāo)志著第一代高光譜分辨率傳感器面世。第一代成像光譜儀以AIS一1和AIS一2為代表。在以后幾年中，AIS數(shù)據(jù)被成功地應(yīng)用在多個(gè)地學(xué)研究鄰域，這類高光譜分辨率數(shù)據(jù)由于二維固體陣列探測器寬度(每行像元數(shù))非常有限，但它確實(shí)開創(chuàng)了高光譜和高空間分辨率兼有、光譜和圖像合一的高光譜遙感技術(shù)的新時(shí)代Mo。第二代高光譜成像儀于1987年問世，美國宇航局從1983年開始研制一種叫做航空可見96f,／成像光譜儀

8、(AVIRIS)，它是第二代成像光譜儀的代表。與AIS傳感器相比，AVIRIS在傳感器本身、定標(biāo)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)及飛行高度等方面都有很大的改進(jìn)H’。1999年底反射成功的EO一1衛(wèi)星是NASA戈達(dá)得飛行中心、麻省理工林肯實(shí)驗(yàn)室