起源于20世紀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)的幾十個甚至幾百個光譜通道獲取地物輻射信息，在取得地物空間圖像同時，每個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

世界上第一臺成像光譜儀AIS-1于1983年在美國研制成功。1987年，美國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，已成為美國航空航天高光譜遙感科技發(fā)展的孵化器。此后，許多國家先后研制了多種類型航空成像光譜儀，如加拿大的CASI、德國的ROSIS、澳大利亞的HyMap等。

在經(jīng)過航空試驗和成功應用之后，1999年底美國新千年計劃EO-1衛(wèi)星搭載了具有200多個波段的Hyperion航天成像光譜儀，正式開啟了航天高光譜遙感時代。我國高光譜遙感科技發(fā)展幾乎與美國同步，1989年中科院研制了我國第一臺模塊化航空成像光譜儀（MAIS），并在20世紀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”搭載了我國第一臺航天成像光譜儀，此后我國發(fā)射的“嫦娥-1”探月衛(wèi)星、環(huán)境與減災小衛(wèi)星（HJ-1）星座、風云氣象衛(wèi)星、GF-5衛(wèi)星等也都搭載了航天成像光譜儀。

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高光譜遙感的特點及應用

高光譜遙感突出特點和優(yōu)勢使其在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。比如通過對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)對礦物成分及其豐度進行精確識別和填圖；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參數(shù)，進行作物長勢監(jiān)測、品質(zhì)評估等；在水質(zhì)監(jiān)測方面，通過對水中葉綠素、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源等；高光譜遙感技術(shù)從其起步就被賦予了強烈的軍事應用色彩，在軍事目標偵察、陣地與裝備偽裝識別、戰(zhàn)場環(huán)境背景分析等方面有巨大應用潛力。我國的高光譜遙感科技發(fā)展一直處于國際前列，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）被國際同行評為國際六大頂尖高光譜圖像處理軟件之一，并在高光譜遙感應用方面實現(xiàn)了向美、日、澳等發(fā)達國家的技術(shù)輸出，成果在國際上產(chǎn)生了重大影響。

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近年來，成像光譜技術(shù)也逐漸滲透進了各種非傳統(tǒng)遙感行業(yè)，比如在醫(yī)學、生物、刑偵、考古、文物保護等領(lǐng)域開展了廣泛的探索性應用。2006年中科院成功研制了國內(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)與智能手機的融合誕生了面向普通民眾的高光譜應用，借助于嵌入到智能手機里的光譜儀，人們能夠隨時隨地用手機快速檢測果蔬農(nóng)藥殘留和食品品質(zhì)安全等信息。