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高光譜成像儀通過高光譜成像獲取待測物的高光譜圖像，包含了待測物的豐富的空間、光譜和輻射三重信息。這些信息不僅表現了地物空間分布的影像特征，同時也可能以其中某一像元或像元組為目標獲取它們的輻射強度以及光譜特征。輻射、影像與光譜是高光譜圖像中的3個重要特征，這3個特征的有機結合就是高光譜圖像。
與全色和多光譜成像相比較，高光譜成像有以下顯著優(yōu)勢：
(1)有著近似連續(xù)的地物光譜信息。高光譜影像在經過光譜反射率重建后，能獲取與被探測物近似的連續(xù)的光譜反射率曲線，與它的實測值相匹配，將實驗室中被探測物光譜分析模型應用到成像過程中。
(2)對于地表覆蓋的探測和識別能力極大提高。高光譜數據能夠探測具有診斷性光譜吸收特征的物質，能準確的區(qū)分地表植被覆蓋類型，道路地面的材料等。
(3)地形要素分類識別方法是多種多樣的。影像分類既可以采用如貝葉斯判別、決策樹、神經網絡、支持向量機的模式識別方法，也可以采用基于被探測物的光譜數據庫的光譜進行匹配的方法。分類識別特征是既可以采用光譜診斷特征，也可以采用特征選擇與提取。
(4)地形要素的定量和半定量分類識別將成為可能。在高光譜影像中能估計出多種被探測物的狀態(tài)參量，大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
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