020-8288 0288

多光谱图像和高光谱图像有什么区别?

发布时间:2023-08-02
浏览次数:331

多光谱、高光谱甚至是超光谱首先是应用于卫星的遥感,遥感技术已经成为人类获得地球以及其他星球信息重要的手段之一。

多光谱、高光谱甚至是超光谱首先是应用于卫星的遥感,遥感技术已经成为人类获得地球以及其他星球信息重要的手段之一。利用遥感成像系统得到的地球资源信息已成为人类开发、合理的利用、管理和监测地球资源及环境不可缺少的基本手段,在农业、地质、森林、水利、土壤、海洋、环境、大气研究等领域发挥了巨大的作用。


多光谱遥感不仅可以根据影像的形态和结构的差异判别地物,还可以根据光谱特性的差异判别地物,扩大了遥感的信息量。


随着无人机的推广,航空摄影用的多光谱摄影也随之出现,与陆地卫星所用的多光谱扫描一样,也能得到不同谱段的遥感资料,分谱段的图像或数据可以通过摄影彩色合成或计算机图像处理,获得比常规方法更为丰富的图像,也为地物影像计算机识别与分类提供了可能。


从应用上看,多光谱和高光谱技术都可以应用在农业上的病虫害、土壤肥力、作物长势等等的监测,同时也应用于一些水域污染的监测,需求可谓日益旺盛。


光谱分辨力的区别:国际遥感界的共识是光谱分辨率在λ/10数量级范围的称为多光谱,这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段;而光谱分辨率在λ/100的遥感信息称之为高光谱。多光谱和高光谱实质上的差别就是:高光谱的波段较多,可达上百个,且谱带较窄。多光谱相对波段较少(如ETM+,8个波段,分为红波段,绿波段,蓝波段,可见光,热红外(2个),近红外和全色波段)。总结,高光谱成像就是比多光谱成像的光谱分辨率更高,但光谱分辨率高的同时空间分辨率会降低。


电磁频谱


可见光(红、绿、蓝)、红外光和紫外光是电磁光谱中的描述性区域。我们人类为了自己的目的而构造这些区域——为了方便地对它们进行分类。每个区域根据其频率(v)进行分类。

人类看到可见光(380 nm至700 nm)

金鱼看到红外线(700纳米到1毫米)

大黄蜂看到紫外线(10纳米到380纳米)

多光谱和高光谱图像赋予人类(红色,绿色和蓝色),金鱼(红外线)和熊蜂(紫外线)的能力。实际上,我们可以看到更多的是反射到传感器的电磁辐射。

多光谱和高光谱之间的主要区别在于波段的数量以及波段的窄度。

多光谱图像通常指3到10个波段。为清楚起见,每个波段都是使用遥感辐射计获得的。


01


多光谱示例:5个宽带(图像未按比例绘制)

02



高光谱示例:想象一下数百个窄带(图像未按比例绘制)


多光谱图像示例


多光谱传感器的一个例子是Landsat-8。Landsat-8产生11幅图像,图像带如下:

第1波段海岸气溶胶(0.43-0.45 um)

蓝色波段2 (0.45-0.51 um)

3波段绿色(0.53-0.59 um)

4波段红色(0.64-0.67 um)

5波段近红外近红外(0.85-0.88 um)

6波段短波红外SWIR 1 (1.57-1.65 um)

7波段短波红外SWIR 2 (2.11-2.29 um)

8波段全色(0.50-0.68 um)

9波段卷云(1.36-1.38 um)

10波段热红外TIRS 1 (10.60-11.19 um)

11波段热红外TIRS 2 (11.50-12.51 um)

除了8、10、11波段外,每个波段的空间分辨率都是30米。波段8的空间分辨率为15米,波段10和波段11的像素大小为100米。

如果你想知道为什么没有0.88-1.36波段,大气吸收是主要的动机,为什么没有传感器检测这些波长。


高光谱图像示例


TRW Lewis卫星计划在1997年成为第一个高光谱卫星系统。不幸的是,NASA与它失去了联系。

但后来美国国家航空和宇宙航行局确实成功地完成了发射任务。Hyperion成像光谱仪(EO-1卫星的一部分)是高光谱传感器的一个例子。例如,Hyperion在220个光谱波段(0.4-2.5 um)产生30米分辨率的图像。

美国宇航局机载可见/红外成像光谱仪(AVIRIS)是一种高光谱机载传感器。例如,AVIRIS提供224个波长从0.4-2.5 um的连续通道。

多光谱和高光谱

多光谱:3-10宽波段。

高光谱:数百条窄带。


多光谱与高光谱


在高光谱图像中具有更高层次的光谱细节,可以更好地看到不可见的东西。例如,高光谱遥感由于其高光谱分辨率而在3种矿物之间进行提取。但多光谱陆地卫星专题制图仪无法区分这三种矿物。

但它的缺点之一是增加了复杂性。如果有200个窄带可用,如何减少通道之间的冗余?

高光谱和多光谱图像有许多实际应用。例如,高光谱图像已被用于绘制入侵物种的地图和帮助矿产勘探。

在多光谱和高光谱的应用中,我们可以了解世界。例如,我们在农业、生态、石油和天然气、海洋学和大气研究等领域使用它。

联系我们

Contact us
广东赛斯拜克技术有限公司
  • 地址:广州市增城区新城大道400号智能制造中心33号楼601
  • 电话:020-8288 0288   13500023589
  • 邮箱:3nh@3nh.com
  • 网址:http://www.sinespec.cn
Copyright © 2024 广东赛斯拜克技术有限公司 版权所有
  • 公司联系方式
    QQ
  • 网站首页
    首页
  • 公司联系电话
    电话
  • 返回
    返回顶部