高光谱遥感技术的应用(6篇)

高光谱遥感技术的应用篇1

【关键词】海上溢油；遥感；监测

中图分类号：C35文献标识码：A

0.引言

在各类海洋污染中，造成主要污染的因素就是海上溢油。由于轮船的碰撞、海上油井的破裂、翻船、海底油田泄露等各种不同的意外事故，造成大海大面积的石油污染，不仅损害海洋、自然环境，对生态环境、人体健康也是一种危害。溢油对海洋的污染已经引起了各国政府的重视，很多国家都建立了海上溢油的探测系统，对近海领域进行巡视、监测和管理。一旦发生溢油事故，能够在最短的时间内了解到溢油发生的位置以及扩散趋势。通过建立完整的监测系统，大范围有效了解海洋面积的动态信息，对于海洋溢油污染进行定量分析，准确反映溢油污染的情况与程度。

1.遥感技术监测海上溢油范围

海面发生溢油灾害后，溢油区域水面的电磁波谱特性发生变化，相对于没有石油区域的水面有明显差别，利用这种光谱特性的差异可以划分油水分界线，从而确定溢油范围。

1.1可见光、近红外红外遥感技术

利用可见光、近红外红外波段的遥感监测技术是我国针对溢油污染发展最为成熟的监测技术。在其波段的范围内，入射物表面的电磁波与物体发生光学作用，监测系统的传感器通过记录来源物与入射电磁波发生的反射作用，由于物体不同，对电磁波的反射率也不同。实验表明，油种的类型以及厚度都会对海面油膜的光谱曲线造成影响，卫星遥感的最佳敏感波段也存在差异[1]。

1.2微波雷达遥感技术

合成孔径雷达（syntheticapertureradar，SAR）和侧视机载雷达（side-lookingradar，SLAR）是微波雷达的遥感技术用于溢油范围监测的两种雷达。前者是利用多普勒效应，依靠短天线达到高空间分辨率。后者是一种传统雷达，造价低，空间分辨率与天线长度成正比。现阶段，合成孔径雷达已经被广泛运用到溢油范围监测。SAR传感器通过接收仪器发出的电磁波信号，对物体进行识别。海面的毛细波是可以反射雷达的波束，从而造成海面杂波，在SAR传感器的图像上呈现亮图像，油膜覆盖海水表面，致使雷达传感器接收到的波束减少，无法在SAR传感器上体现亮的颜色。

2.遥感技术监测海上溢油类型

如何判断海面上的溢油类型，是遥感技术中的模式识别问题，也是遥感监测中较难实现的问题。

2.1激光荧光遥感技术

激光荧光法是利用激光作为激励光源，激发物质的荧光效应，利用物质的荧光光谱作为信息的参照，通过SAR传感器的监测，进行输入远的荧光光谱分析方法。当物质被光波照射时，基态的物质分子吸收光能量，由原来的能级跃转移到较高的第一电子单线激发态或者第二电子激发态。所谓的荧光效应，就是指通常情况下，转移的电子会急剧地降落，降至最低振动能级，并且以光的形式释放能量。每种物质的荧光谱不同，由于石油油膜中所含有的荧光基质种类的不同以及各种基质比例不同，在相同激光照射条件下所反馈的荧光也不同，荧光谱通常具有不同的强度和形状，这就是激光荧光遥感技术鉴别溢油种类的原理[2]。

2.2红外偏振遥感技术

作为一种新颖的遥感监测手段，被动傅里叶变换红外遥感（Fouriertransforminfraredspectroscopy，FTIR）是一种检测多原子分子的方法，可以实现多组目标的同时进行检测与鉴别。这和传统的红外遥感技术不同，红外偏振遥感技术是能够获取物质表面的状态以及物质的信息等相关偏振信息，这样有助于识别石油的种类。

2.3高光谱遥感技术

在针对溢油种类进行检测时，需要得到足够多的光谱信息，高光谱遥感技术是以其宽度与庞大的波段数量为主要特点，使其成为溢油种类的一种可行手段。通过光谱混合分析的方法对溢油高光谱数据进行研究分析。利用Hyerion高光谱卫星数据进行溢油监测研究，对多种原油的高光谱波谱进行分析，同时利用GA-PCA特征进行提取法与SAM-SFF方法对不同的油种的高光谱波进行提取，以达到鉴别油种的差异。

3.遥感技术监测海上溢油量

溢油量取决于溢油油膜的厚度，根据油膜的厚度对其进行分布以及估算，可以大致得出溢油总量。

3.1紫外遥感技术

紫外遥感技术是通过紫外传感器油膜油层进行探测，对于小于0.05um的薄油层即使在紫外波段也具有很高的反射，通过紫外光与红外光的叠加，大致可以得到油膜的厚度。但是，紫外遥感技术有一个很大的缺点，就是紫外遥感很容易受到外界环境因素的干扰，一旦受到外界因素的干扰紫外遥感就很容易出现虚假信息。

3.2热红外遥感技术

由于油膜在吸收太阳辐射之后会将一部分能量以热能的形式进行释放，所以采用热红外遥感技术，这种技术中红外波段包含地物的温度信息，所以能够辨别油层的厚度，较厚油层表现为“热”的特性，中等厚度油层表现为“冷”的特性。经相关研究表明，发生“冷”、“热”的油膜厚度范围大致为50-150um之间，而这种技术的最小探测油层厚度大约为20-70um之间，由于厚度的区间很小，所以SAR传感器的敏感性因此受到限制[3]。

3.3微波雷达遥感技术

由于海洋的海水本身会发射微波辐射，而海上溢油发生以后油膜区域会发射比海水更强的微波信号，水的微波辐射发射率约为0.4，而油的发射率约为0.8，因此在海水背景中，溢油区域呈现亮信号，并且信号强弱与油膜厚度具有一定的比率。通过微波雷达遥感技术监测溢油量，一方面能够监测海上溢油的范围，一方面可以通过被动式的微波辐射大致计算油膜厚度。但是，我国这方面的技术还不是很发达，油膜厚度的微波遥感定量技术受到环境、传感器等多方面因素的影响，其精度仍然有待提高[4]。

4.结语

本文介绍了海上溢油的三大监测指标，海上溢油监测指标分为溢油范围、溢油类型和溢油量。但是，针对溢油类型和溢油量的监测技术仍不成熟，随着我国海上溢油监测系统的不断完善，溢油遥感技术不断发展，为实现全面监测海上溢油指标而不懈努力。

【参考文献】

[1]李栖筠，陈维英，肖乾广,等．老铁山水道溢油事故卫星监测[J].环境遥感，2010，9（4）：256-262.

[2]李四海．海上溢油遥感探测技术及其应用进展[J].遥感信息，2012,03（2）：:53-56.

高光谱遥感技术的应用篇2

关键词：遥感信息；水工环；应用

遥感信息技术经过多年的发展与实践，已经集合了传感器技术、计算机技术等先进的技术，这使得遥感信息技术在水工环中的应用更为深化。现如今，遥感信息技术已经成为水工环不可缺少的技术，随着水工环勘察需求的加大，对该技术会更大的依赖。

1遥感信息在水工环中的应用发展现状

1.1传统的遥感信息技术需要人工进行解译，但是随着信息技术的融入，可以进行计算机解译，大大提高了解译效率。如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用（分类）计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性，虽还需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解译工作效率。

1.2从几何形态解译到充分利用光谱信息。过去的多光谱遥感数据波段划分过少，只有几个波段，使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此，图像解译工作很少考虑地物的波谱特征，主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪（高光谱）技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射，使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。

1.3出现地面温度反演技术。地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。

1.4从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价。如遥感技术在地下水流系统应用中，根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。

1.5使用单一遥感信息源到多元信息拟合。目前的遥感应用技术，已不再是单一使用各种遥感数据，而是根据需要结合利用了其他信息源，如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样，图像数据的预处理尤其重要，如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等，而地理信息系统（GIS）在多元信息数据管理中起着重要作用。

1.6从单一手段应用到多手段应用近年来，遥感技术（RS）与地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的综合应用，即“3S”技术，成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。

1.7数字摄影测量技术的发展。数字摄影技术的成熟，推进了制图工作的现代化，改善了基础图件的质量和成图效率，并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源，便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO，具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。

1.8遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展。这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果，可载于多种介质上，如CD-ROM、磁带及计算机硬盘上，使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施，遥感应用成果数字化显得尤其必要。

2遥感信息在水工中的应用

2.1在水文地质中的应用

遥感信息技术主要是用来进行测绘，以此提高水文地质勘查的准确性，同时也便于对水文地质工作展开定量或者是定性分析。遥感信息技术能够进行光谱合成，也可能进行图像处理，而这样的功能正是水文地质勘查需要的，如果地域比较特殊，工作人员借助遥感技术能够分辨出水质与植物，依据水质与植物之间的关系，就此推断出该区域水质的具体情况。遥信信息技术在水文地质中的应用，还便于地下水系统分析，这样工作人员就能够随时对地下水水质情况进行了解，一旦发现污染，会立即展开评价，采取措施。红外热感技术也是应用在水文地质勘查中一项非常重要的技术，该技术主要用来进行地下热水勘察，工作人员利用红外成像，能够直接判断出地表温度，而后再进行精确的计算，即可分析出地下热水情况。

2.2在工程地质中的应用

目前，我国工程选址中基本上都会应用遥感信息技术，尤其是大型工程选址，遥感信息技术更是不可或缺。工程选址过程中运用遥感技术，能够提升地质评价的准确性，以此实现选址区域内的地质情况进行更为科学的分析，利于工程建设进行有效的规划。工程地质中应用遥感信息技术，能够得到最为直观的图像，工作人员可以依据图像内容进行分析，而且由于图像是通过卫星影像传输的，所以观测质量完全能够保证。借助卫星传输数据，能够对光谱数据展开认真的处理以及科学的计算，这对工程选址来说异常重要，通常情况下，工程选址人员都是依据这些数据来完成选址工作。遥感信息技术能够将地表图像显现出来，而工作人员则可以通过地表图像对该区域内的地貌、地质环境等展开分析，这不仅能够保证工程选线具有真实性，还能够保证工程合理。与此同时，遥感信息技术的应用，还能够对地质灾害情况进行判断，通过构建科学的数学模型，对工程区域内可能会出现的灾害情况进行评估，再充分的利用风险评价，两者统一起来，对工程顺利进展奠定了基础。

2.3在环境地质中的应用

遥感信息技术的应用，有利于环境监测水平的提高。遥感信息技术的应用，有利于工作人员对水资源污染状态展开分析，针对污染严重程度，工作人员可以进行不同程度的测量。比如对于工业废水，通常是利用遥感信息技术中热感图像，通过图像分析，工作人员能够掌握工业废水污染范围，具体分布情况以及污染程度等。现阶段，遥感信息技术在环境监测中应用程度更加深入，专家学者也对此进行了大力的研究，取得了比较好的效果。目前，遥感信息技术能够对水土流失情况进行密切的监测，同时也能够对地质变化情况展开监测，这对我国水资源保护，提高水资源利用率有着积极的作用。

结束语

综上所述，可知遥感信息技术已经在水工环中得到了深入的应用，当然随着遥感技术研究的深入，技术水平的提升，该技术的应用领域会更加的广泛，优势会更加的突出。因为遥感信息技术的应用，使得水工环工作人员不必经常进行外业测量，以此提升了工作效率。当然具体如何应用遥感信息技术，还需要工作任意结合具体的工程实践而定。

参考文献

[1]胡志文，欧阳燕，罗湘.水工h地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J].江西建材，2012（05）.

[2]张灿.谈国内外在水工环领域中遥感技术的应用[J].科技创业家，2012（13）.

高光谱遥感技术的应用篇3

关键词：光谱探测；伪装目标；目标识别

1.前言

随着伪装技术的飞速发展，战场上目标的可识别信息越来越少，所以识别伪装目标十分重要。目前用于目标识别的方法有很多，传统的目标识别技术包括雷达探测技术、激光探测技术、红外图像探测技和声传感器探测技术等。其中，基于雷达、激光探测的目标识别技术需主动向目标发射电磁波，易受战场复杂电磁环境的影响，并存在被敌方发现的可能性，不具备被动识别目标的能力；红外图像探测技术虽然能够在全天候对目标进行监测，但是红外隐身技术的飞速发展制约了该项技术的应用；声传感器探测技术仅针对于有声目标，具有一定的局限性。但光谱识别技术是基于待测物体发射、反射或透射、辐射的光谱信息，对物体进行识别，因为光谱信息是由物体内在性质所决定的，所以不同物质的光谱谱线之间必定存在差异。光谱识别技术通常是以光谱谱线的波长强度以及谱线宽度作为物|的光谱特征对物质进行识别。其在生物学药学等领域有着广泛的应用前景和重要意义，近些年也逐步应用于伪装目标识别等军事领域。

2.光谱探测原理

高光谱遥感：全称为高光谱分辨率遥感，是指用很窄（l/100）而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米（数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱遥感。

光谱分辨率：指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率就愈高，现在的技术可以达到5～6nm（纳米）量级，400多个波段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。

传感器的波谱范围：一般来说识别某种波谱的范围窄，则相应光谱分辨率高。举个例子：可以分辨红外、红橙黄绿青蓝紫紫外的传感器的光谱分辨率就比只能分辨红绿蓝的传感器的光谱分辨率高。一般来说，传感器的波段数越多波段宽度越窄，地面物体的信息越容易区分和识别，针对性越强。

3.光谱响应特性

若以Rλ表示光谱响应率，R表示响应率。根据像管的响应率的定义――入射辐射功率所产生的输出光电流。则：

R=I/P=∫0∞PλRλdλ/∫0∞Pλdλ

考虑到：

Pλ=P（λ）Pm，

Rλ=R（λ）Rm。

式中P为入射辐射功率，I为输出信号电流，Pλ为单色辐射功率，Rλ为光阴极光谱响应率，P（λ）为单色辐射功率相关值，R（λ）为光阴极相对光谱响应率，Pm为单色辐射功率最大值，Rm为光阴极光谱响应率最大值。因此：

R=∫0∞P（λ）PmR（λ）Rmdλ/∫0∞P（λ）Pmdλ

=Rm∫0∞P（λ）R（λ）dλ/∫0∞P（λ）dλ

假设

α=∫0∞P（λ）R（λ）dλ/∫0∞P（λ）dλ

则有

R=αRm.

这里的α称为光谱匹配系数。以下是查找的部分光谱响应系数。

由表1不难看出绿色草木反射的辐射和暗绿色涂漆反射的辐射有在标准红外光源下S-20有很大的不同，通过这个不同我们便能识别出油漆伪装成草木，甚至在更多的情况下，我们能识别出不同的伪装。

我们选取不同的目标对象获取相应的光谱后，植被的光谱在680nm以后分反射率会提高，而非植被所表现出来的红边效应与真实的植被的红边效应有很大的差别。利用这个不同，我们便能实现利用光谱探测技术对伪装目标进行识别。

4.结束语

光谱探测技术是以物质构成的光谱唯一性为基础，将目标的几何、运动四维信息扩展为五维信息。目标的识别以光谱信息为第一特征，形态学和运动学为辅助特征，通过融合多光谱信息来识别目标。光谱探测技术的发展，对物质进行识别在生物学药学等领域有着广泛的应用前景和重要意义，也使得现代伪装技术在对付光学、红外、雷达侦察的基础上还应考虑不断出现的新侦察技术，并研究相应的伪装技术和装备，为军事领域带来了巨大的贡献。

参考文献：

[1]操乐林，武春风，侯晴宇，等.基于光谱成像的目标识别技术综述[J].光学技术，2010，36（1）.

[2]邓瑛，王满玉，申洋.超光谱成像技术在军事上的应用[J].空军装备研究，2008，2（6）.

高光谱遥感技术的应用篇4

1超光谱遥感发展趋势

*从航空到航天

高成像光谱仪正从机载遥感应用为主趋向航天遥感齐头并进。相同的地面分辨率，星载仪器灵敏度需要高百倍，这是目前的技术难点。在描绘21世纪航空航天力量太空蓝图时，美国将超光谱（超光谱）遥感器及算法研究作为关键技术之一，美国防部《军事关键技术清单》针对星载光谱仪的光谱处理能力提出了需研发新的软件及算法。

*总体技术指标提高

多光谱、超光谱成像技术的方向发展是“三高”（高空间分辨率、超光谱分辨率、高时相分辨率）和“三多”（多传感器、多平台、多角度），各种新材料、新技术的应用导致新的高成像光谱仪体积更小，性能更高。

*从定性探测到定量探测

高成像光谱仪的光谱和辐射定标与数据的定量化反演，对遥感数据从定性解释转为定量计算有重要作用。美国于1993年召开了第一届国际机载成像仪定标讨论会，制定了“定标指南”。

*以军事需求为引领

目前各国在军事领域的竞争较为激烈，并且诸多手段都需要多光谱、超光谱成像技术的辅助，而且目前各国所支持的研究项目大多数以军事应用为背景。在可预见的未来，超光谱成像技术在军事上的应用将越来越广泛。

*数据海量化、设备小型化

目前各种目标/背景光谱特性的研究将越来越深入，由于全球地表的超光谱特征存在一定的确定性，总体变化过程较为缓慢，所以可以建立大量标准光谱特征数据库来存储全球超光谱特征。这将导致海量数据在存储、查询、分析等多方面的问题。另一方面随着各种新材料、新技术的应用导致新的成像光谱仪器体积更小、性能更高，光谱、图像数据的处理算法将更高效、快捷，进一步满足实时处理的需要。

近年来，随着航天技术的快速发展，促进了天基光电技术的发展，世界各国都在积极研发各种新型天基光电技术与装备。处于领先地位的美国一直十分重视发展天基光电技术，其天基光电系统将向分辨率更高、谱段更多及范围更广的方向发展。多光谱、超光谱成像技术由于其独特的优点，受到各军事强国的重视，该技术的掌握和运用必将对未来高技术战争中掌握战场信息主动权具有重大的意义。我国在这方面起步较晚，与先进国家相比还有相当差距，但相信随着该领域研究工作的展开，相比一定会在不久的将来逐渐缩小这一差距。可以预计，随着航天技术和装备的飞速发展，空间光电将开启空间态势感知的新纪元。

2相关思考

超光谱遥感仪器的发展来看，各种机载超光谱仪器已经发展成熟，国外的星载仪器已经投入使用.超光谱在多光谱遥感的基础上对测试目标的光谱特征进行了细分，可以识别出各种人工目标和伪装目标，利用超光谱在热红外波段可以探测目标表面的真实温度和发射率，改善了热成像探测中的不足之处，可以有效地识别利用传统热红外伪装技术进行伪装的目标。关于实现超光谱隐身，现有两种建议：

一是采取趋同法。即隐身材料在全波段与背景同色同谱或者相似，这是一种最全面、最有效的隐身方法。事实上，现代军队都加强了隐身技术的研究与应用，对其军事装备都进行了各种各样的伪装，但是其技术原理都是尽力减小目标与背景在紫外、可见光、红外等易暴露的谱段上的辐射强度的差异，使目标隐藏于背景中。然而，使目标在全谱段上与背景相似是极其困难的，现行隐身材料都不能达到全波段与背景相同或相似。

二是采用变异法。利用背景有一些变化的相同目标或目标有一些变化的相同背景，就能对某些光谱段进行伪装。对于后者，通过改变目标物的光谱特征曲线就可实现目标变化，从而以实现超光谱隐身。特别对建立了目标光谱库的超光谱成像仪，使其探测到的目标物的光谱特征曲线与目标光谱库中的光谱特征曲线相异，就能降低超光谱成像仪探测的时效性和精确性，降低其对目标物的探测概率，从而就有可能实现一定程度的超光谱隐身。由此可见，使目标物光谱特征曲线变化有可能是一种有效的超光谱隐身方法。但关键所在是能否实现和如何实现目标物表面的光谱特征曲线改变。

高光谱遥感技术的应用篇5

矿产资源作为人类生存的主要物质来源，是国家经济发展的物资基础。如今，社会正处于高速发展的时期，社会生产需要大量的矿产资源以满足各行各业的正常运作。国内的矿产勘查技术和策略在此大环境下得到不断的改进和创新，其中以现代化信息技术、计算机技术和遥控技术为一体的遥感技术，由于其具有信息量比较大，波段较多，定位准确，画面立体感较强等特性，得到了地质找矿人员的青睐，尤其在自然和地理环境较为恶劣，不便于工作人员到现场探测及寻找的高寒区域，该技术具有明显的优越性。

1遥感岩石矿物识别

任何物体都具有光谱特性，并且在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。遥感技术就是根据这些原理，对物体进行判断。由于岩石类型存在差异，它们反映在图像上的色调、颜色和纹理也存在相应的差异，岩石矿物的信息可以根据其呈现的光谱特征，结合图像增强、变换和分析等方法提取出来。唐兰兰[1]在遥感岩性信息提取的基础和技术研究进展中提出，0.4～2.5μm和8～14μm是适合研究岩石、矿物光谱特征的两个最佳的窗口，其中0.4～2.5μm研究反射光谱特征，8～14μm发射光谱特征。

2遥感技术在找矿工作中的具体应用

遥感技术在地质找矿中的应用一般以地质制图为主，并与地质图相套盒，使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统，使得工作区遥感概貌与地质图相互对应，对当地的地质情况进行详细再现。遥感找矿大致按照以下几方面进行。第一，以波谱图形式的方式将矿产资源构成的土层、地质等特征体现出来，以此确定具体的找矿方向。第二，结合遥感解译地质勘测信息资料，利用矿区波谱测试的结果从而预测矿区资源的形成条件。第三，利用遥感技术对具体地质条件进行检测，结合遥感检测技术形成的具体图像、资料，利用物质探测仪对化学探测地质信息进行全面统计分析预测，以实现远距离矿产资源的确认和圈定。

2.1地质构造信息的提取

地质构造运动的差异会形成不同类型的矿产资源，两者紧密相关，所以不同规模的地质构造运动会导致矿床分布不同[2]，矿产的构造信息可根据不同的构造环境和条件进行分析推断并提取，地质构造信息的提取主要是线性影像和环形影像的解译[3]。

在具体的遥感找矿工作中，遥感成像过程往往会产生“模糊作用”，即用户较为感兴趣的纹理、线性、环形等重要信息在遥感影像中显示不清楚，模糊不清的信息给用户造成读取的困扰。但通过边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等遥感影像处理方法进行相关处理，可以有用的重要信息，使地质构造信息凸显出来[4]。再对解译的线性和环形影像进行统计分析，结合地质、物探、化探等方面资料。最终确定成矿构造的分布及其特征。

2.2植被波谱特征的应用

不同种类的植被会形成不同类型的矿产资源，两者紧密相关。植被在生长过程中，需要吸收各种各样的微生物，这些微生物都是由金属元素（即矿产资源）生成的，不同种类的植被对不同金属元素的吸收程度并不相同，而是具有不同的表现，所以，矿产金属元素的构成能够通过地表植被的种类以及生长特征表现出来，利用植被的波谱性质有利于提高找矿的效率，很大程度上帮助地质勘探工作者提供了一个发现矿区构造的好方法。

植被生长环境下的土壤结构类型可以通过分析遥感波谱的特征推断出该区域的哪一种矿产资源较为丰富。莫火华[2]在现代遥感技术地质找矿中的应用研究中指出，正常土壤和含铜土壤的波普反射率存在差异。所以，生物地质特征为矿产资源勘测提供了重要的信息，以此为依据，利用遥感技术对地表结构进行成像分析，结合遥感成像资料分析植被金属物质的含量，大体上判断出区域中不同矿产资源的分布状况。

2.3矿化蚀变信息提取

围岩蚀变是指围岩结构受到岩浆热液的影响，岩石和热液在相互作用下形成的一种物质。常见的围岩蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、云英岩化、青磐岩化、夕卡岩化和褐铁矿化等[5]。矿区的实际范围要比围岩蚀变的范围小，围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

正常的岩石在矿产种类、结构、颜色等方面区别于矿化蚀变岩石，具体差异反映在岩石的反射光谱特征，在某一特定的光谱波段上，某一特定的蚀变岩石的光谱呈现异常，遥感图像上异常信息的识别可圈定矿化蚀变异常区和确定找矿靶区。目前，常用的遥感数据主要是多光谱和高光谱等，其中应用最多的是多光谱ETM+数据源[5]。

3遥感地质找矿技术的发展趋势及前景

近年来，我国社会经济发展迅速，地质找矿技术的蓬勃发展为各行各业的物质需求提供了保障。未来地质找矿既要依靠传统的找矿技术，更要发现新的遥感地质找矿技术，遥感地质找矿技术具有“窥一斑而知全豹”的特点，节省了人力财力和物力等方面的资源。在未来，遥感地质找矿在意识上从单一追求矿产资源的开采规模到综合考虑生态环境保护，区域上从陆地到海洋，从地球到太空拓展，实现遥感地质找矿技术更加多元化。

在遥感地质找矿新技术的创新和拓展的探索过程中，高光谱遥感技术在地址中得到较多学者的重视和青睐，因为高光谱遥感技术利用成像光谱仪获取许多非常窄的连续的光谱影像数据，能使地质勘探工作者准确找到新的矿产区，有效辨识矿与其他物质的差异性。当代社会3S技术（全球定位系统及（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）三种技术）集成为地质找矿提供了更加智能方案和便捷途径。GPS技术进行定位，测量矿区的空间位置；GIS技术可集合地理信息，具有储存、处理地理信息数据等多种功能。GIS技术与RS技术结合，为海量遥感影像数据提高存储空间，并进行数据及图像的管理及浏览。

高光谱遥感技术的应用篇6

一、遥感的基本原理

（一）基本概念

遥感一词来源于英语“RemoteSensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释:广义的解释:一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释:运用现代光学、电子学探测仪器，不与目标物相接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。

（二）系统的组成

遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成（参见下图）:1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。2、信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。3、信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。4、信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。

（三）遥感原理

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为:γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:紫外、可见光和近红外波段。地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较，从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。

（四）遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术，人们从不同的角度对遥感作如下分类:1、按搭载传感器的遥感平台分类根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为:地面遥感，即把传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等；航空遥感，即把传感器设置在航空器上，如气球、航模、飞机及其它航空器等;航天遥感，即把传感器设置在航天器上，如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等。2、按遥感探测的工作方式分类根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为:主动式遥感，即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波，然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波;被动式遥感，即传感器不向被探测的目标物发射电磁波，而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。3、按遥感探测的工作波段分类根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为:紫外遥感，其探测波段在0.3～0.38um之间;可见光，其探测波段在0.38～0.76um之间;红外遥感，其探测波段在0.76～14um之间;微波遥感，其探测波段在1mm～1m之间;多光谱遥感，其探测波段在可见光与红外波段范围之内，但又将这一波段范围划分成若干个窄波段来进行探测。高光谱遥感是在紫外到中红外波段范围内，并且也将这一波段范围划分成许多非常窄且光谱连续的波段来进行探测。4、按遥感探测的应用领域分类根据遥感探测的应用领域，从宏观研究角度可以将遥感分类为:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等;从微观应用角度可以将遥感分类为:军事遥感、地质遥感、资源遥感、环境遥感、测绘遥感、气象遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、灾害遥感及城市遥感等。