随着20世纪80年代成像光谱技术的出现，光学遥感进入了高光谱遥感阶段。高光谱遥感是在电磁波谱的可见光到热红外波段范围内，获取许多窄且光谱连续的影像数据的技术。
▲高光谱遥感介绍
何为“高光谱”？“高光谱”指的是其具有极高的光谱分辨率。
极高的光谱分辨率有什么用呢？
举个例子：一个人写一本自传，描述他的一生。如果按前后半生去写，这个故事可能只会描写他的重要成就；如果按年为单位去写，这个故事可能会包含更多人生的精彩时刻；如果拆成一天天去写，就像日记一样，写满了这个人的日常琐事。
像这个例子一样，随着把光谱拆分的越来越细，其中含有的信息就越来越多，但丰富的信息也伴随着对自己需求目标信息的淡化。就像我只想看自传里的重要成就，但在大量的“糟粕”里去取其“精华”也并不容易。
高光谱图像立方体
说到光谱分辨率，就不得不提另外两个对于遥感卫星同样重要的分辨率，空间分辨率和时间分辨率。▲光谱分辨率介绍
空间分辨率指传感器能够分辨最小目标地物大小，是实际卫星观测影像中的一个像素所对应的地面范围；时间分辨率指对同一地点的重复观测能力。高光谱遥感在发展早期主要是着重于提高光谱分辨率，但随着探测器的不断进步以及对高精度高时效卫星产品的需求，高光谱遥感也在向着高光谱分辨率、高空间分辨率、高时间分辨率的方向不断发展，以应对精准农业、战场分析等应用领域的实际需求。有哪些高光谱遥感卫星目前搭载在卫星上的传感器有多光谱、高光谱、雷达等等，每种传感器都有其重要的作用，根据不同卫星的服务对象、类型来决定搭载其中的哪几类。
由于高光谱传感器极高的光谱分辨率，使其可以做多光谱传感器不能做的应用，但由于现在的高光谱传感器受空间分辨率的制约，导致大多数高光谱卫星的应用受限，但发展高光谱遥感依旧是遥感领域的重要方向。
目前全世界已经发射了许多携带高光谱传感器的卫星，下表列出卫星名称及相关参数。
高光谱遥感能做什么
高光谱遥感数据有着极其丰富的光谱信息，使其具有极高的发展潜力和广阔的应用前景。高光谱遥感技术目前已广泛应用于水环境、农业、地质、国防等领域。下面介绍几个常见的应用。水质监测
随着社会高速发展，大量工业废水、生活污水的乱排放以及大量化肥、农药的使用导致水体污染和富营养化日益严重。由于水资源对于人类的生活和发展都至关重要，所以水质监测一直都是水资源管理方向研究的重点之一。
传统的水质监测主要通过在选定区域的河湖中布置采样点，采取部分水样送到实验室进行成分化验，这样的结果虽然准确，但显然会耗费大量的人力物力，而遥感的出现为水质监测提供了一个更好的手段，人眼观察不明显的水质变化在光谱数据下可以有明显的差异，高光谱遥感因其具有更高的光谱分辨率，更多的波段，使其具有比多光谱更好的水质参数反演效果，所以利用高光谱遥感技术反演水质参数，监测水质有很好的应用价值。下图是基于高分5号卫星影像，利用TN（总氮）、TP（总磷）、Chl-a（叶绿素a）三个参数构建的水质指数模型TLI（综合营养状态指数）。瓦埠湖综合营养状态指数（TLI）
农业病害监测
作物在生长过程中易受到各种不利因素的影响而导致作物减产甚至死亡，然而作物在灾害早期并不能表现出明显的性状，等到出现肉眼可见的病害时，作物受灾已经较为严重，增大了除病害的难度。传统方法在监测植被生长情况时需要专业的检测设备、并且对植被存在一定的破坏性。而高光谱遥感技术因其快速、实时、无损等优点被广泛应用在植被无损检测中。下图是由SOCE高光谱成像光谱仪拍摄的影像。健康玉米及光谱曲线
受灾玉米及光谱曲线
光谱差异信息
由上图可以看出，当作物发生胁迫、病害时，通过光谱可以更早的发现这种情况。高光谱遥感卫星随着其空间、时间分辨率的不断提高，将在大范围的农业监测中发挥重要的作用。
矿物识别
高光谱遥感技术能够在大空间尺度下精准探测地表矿物成分，利用高光谱遥感技术可以在可见光——近红外的光谱范围内对几十种矿物进行区分。近年来，高光谱遥感技术在矿物识别、地质填图、蚀变异常分带和找矿预测等领域发挥了重要作用。
两种常见矿物光谱差异
基于GF5卫星高光谱数据的甘肃北山矿物分布图（长安大学提供）
内容来源：应用服务部视频来源：科普中国、百度百科预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇