成像光譜儀器的主要性能參數(shù)有:(1)噪聲等效反射率差(Ne δ P)，反映在信噪比上；(2)瞬時(shí)視場(chǎng)(IFOV)，其反映在地面分辨率中；(3)光譜分辨率，直觀地表示為波段數(shù)和波段的光譜寬度。高光譜分辨率遙感信息的分析與處理側(cè)重于圖像信息在光譜維度上的擴(kuò)展和定量分析。其圖像處理模式的關(guān)鍵技術(shù)有:超多維光譜圖像信息的顯示，如圖像立方體的生成；⑵光譜重建，即成像光譜資料和大氣校正模型及算法的標(biāo)定和量化，從而實(shí)現(xiàn)成像光譜資料的影像光譜轉(zhuǎn)換；(3)光譜編碼，特別是光譜吸收位置、深度、對(duì)稱性等光譜特征參數(shù)的算法；⑷基于光譜數(shù)據(jù)庫的地物光譜匹配識(shí)別算法；5.混合光譜分解模型；[6]基于光譜模型的地表生物物理化學(xué)過程和參數(shù)的識(shí)別與反演算法。

多角度偏振成像光譜儀器的光學(xué)設(shè)計(jì)？大氣氣溶膠是引起全球氣候變化和空氣質(zhì)量問題的重要因素之一，利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)全球大氣氣溶膠具有重要意義。大氣氣溶膠多角度偏振光譜信息的聯(lián)合反演可以有效去除地表反射的影響，獲得準(zhǔn)確的遙感結(jié)果，因此迫切需要研究一種具有多角度偏振光譜信息獲取能力的集成光學(xué)儀器。本設(shè)計(jì)的多角度偏振/儀器光學(xué)系統(tǒng)，

實(shí)現(xiàn)了沿軌道方向60°內(nèi)地面目標(biāo)的多角度探測(cè)，分束系統(tǒng)共用一個(gè)Offner分束架。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表明，在探測(cè)器的奈奎斯特頻率下，中心波段的MTF達(dá)到0.8，點(diǎn)柱圖均在艾里斑范圍內(nèi)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。該光學(xué)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊，無運(yùn)動(dòng)部件，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)多角度偏振光譜圖像的信息獲取。

高光譜分辨率成像光譜遙感起源于地質(zhì)礦物鑒定和制圖的研究，逐漸擴(kuò)展到植被生態(tài)、海洋沿岸水色、冰雪、土壤和大氣的研究。成像光譜儀器在高光譜測(cè)量的基礎(chǔ)上，具有集成圖譜的優(yōu)勢(shì)，可以在葉片上的一個(gè)點(diǎn)上準(zhǔn)確檢測(cè)作物不同脅迫癥狀的特征，還可以獲得脅迫作物的光譜信息，點(diǎn)面結(jié)合綜合反映作物的脅迫程度。因此，成像高光譜成像已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。學(xué)者們利用高光譜成像技術(shù)定量提取作物所受各種脅迫的特征，根據(jù)高分辨率圖像對(duì)葉片和葉片局部區(qū)域進(jìn)行分析，從而在更微觀的尺度上開展機(jī)理檢測(cè)研究。

高光譜遙感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一種全新的遙感技術(shù)。它是集探測(cè)器技術(shù)、精密光學(xué)和機(jī)械、微弱信號(hào)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。高光譜遙感實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息和光譜信息的三維同步獲取，從而大大提高了遙感圖像獲取地面目標(biāo)的能力。高光譜遙感的光譜信息反映了地物的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此可以利用光譜信息定量描述不同的地物成分，從而利用光譜信息識(shí)別地物的痕量成分甚至化學(xué)成分。

1.1.1光譜學(xué)是光學(xué)的一個(gè)分支，研究各種物質(zhì)光譜的產(chǎn)生及其與物質(zhì)的相互作用，通過物質(zhì)與不同頻率電磁波的相互作用來研究其性質(zhì)。光譜是電磁輻射按照波長(zhǎng)的有序排列。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同，每個(gè)輻射波長(zhǎng)都有自己的特征強(qiáng)度。根據(jù)研究光譜學(xué)的不同方法，光譜學(xué)傳統(tǒng)上分為發(fā)射光譜學(xué)、吸收光譜學(xué)和散射光譜學(xué)。

發(fā)射光譜可以分為三種不同的類別:線狀光譜、帶狀光譜和連續(xù)光譜。線性光譜主要由原子產(chǎn)生，由一些不連續(xù)的亮線組成；波段光譜主要是分子產(chǎn)生的，由一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的一些密集的光組成；連續(xù)光譜主要是由熾熱的固體、液體或高壓氣體受激發(fā)出電磁輻射而產(chǎn)生的，由所有波長(zhǎng)連續(xù)分布的光組成，當(dāng)一束連續(xù)波長(zhǎng)的光通過一種物質(zhì)時(shí)，光束中的某些成分會(huì)被削弱。當(dāng)它穿過物質(zhì)并被吸收時(shí)，相應(yīng)的光譜稱為吸收光譜。