[科普中国]-光谱分辨率

基本定义

光谱分辨率是指传感器所能记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值，波长范围值越宽，光谱分辨率越低。例如，MSS多光谱扫描仪的波段数为5(指有5个通道)，波段宽度约为100～2 000 nm而成像光谱仪的波段数可达到几十基至几百个波段，波段宽度则为5～10 nm。1

特性一般来说，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。成像光谱仪所得到的图像在对地表植被和岩石的化学成分分析中具有重要意义，因为高光谱遥感能提供丰富的光谱信息，足够的光谱分辨率可以区分出那些具有诊断性光谱特征的地表物质。

对于特定的目标，选择的传感器并非波段越多，光谱分辨率越高，效果就越好，而要根据目标的光谱特性和必需的地面分辨率来综合考虑。在某些情况下，波段太多，分辨率太高，接收到的信息量太大，形成海量数据，反而会掩盖地物辐射特性，不利于快速探测和识别地物。所以要根据需要，恰当地利用光谱分辨率。1

波段宽度****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0.17nm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。

光谱分辨率是指探测器在波长方向上的记录宽度，又称波段宽度(band width)。光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应最大值的50%时的波长宽度。2

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。

技术应用表示方法λ/Δλ

①多光谱成像技术（Multispectral Imaging），具有10~20个光谱通道。光谱分辨率为λ/Δλ≈10；

②高光谱成像技术（Hyperspectral Imaging），具有100~400个光谱通道的探测能力，一般光谱分辨率可达λ/Δλ≈100。

③超高光谱成像（Ultraspectral Imaging），光谱通道数在1000左右，光谱分辨率一般在λ/Δλ≧1000。1