航空高光谱成像仪

一、内容概述

CASI、SASI与TASI系列是由加拿大ITRES公司研制生产的航空高光谱成像仪。CASI/SASI成像光谱传感器的具体参数指标见表1。

表1 CASI/SASI系列成像光谱仪主要参数

图1 CASI/SASI航空成像光谱测量系统

CASI/SASI航空高光谱测量系统主要由CASI、SASI成像光谱传感器、ICU中央控制器等核心组件和一系列精确几何校正与辐射校正仪器组成。这些校正设备包括GPS、POS AV310和IMU惯导系统、ILS太阳辐照度测量仪、三轴稳定平台PAV30 等（图1）。此外，该系统自带辐射校正与几何校正软件。具有3种不同的成像模式，包括空间模式、光谱模式和全帧模式。

二、应用范围及应用实例

作为比较有名的几种航空高光谱传感器之一，CASI/SASI广泛应用于矿产资源勘查、生态环境监测、灾害检测与治理、城市规划、工程选址及农林业调查等领域。

加拿大魁北克省北部的Ungava半岛自20世纪50年代以来曾发现许多硫化物矿床，且矿化与遭受分异作用的镁铁质-超镁铁质岩体（主要为辉长岩与橄榄岩岩床与席状岩墙）有关。这些岩床和岩墙的厚度从几米到600m不等。为了进一步开展矿产勘查工作，详细了解辉长岩、橄榄岩及沉积岩的分布情况是十分必要的。但该地区与大陆之间有海洋相隔，从地面上不易接近，因而采用遥感技术进行区域填图。

图2 地形较正以前的数据分布（a）与地形校正以后的数据分布（b）及研究区5种类型岩性分布图（c）○——5种可能的端元组分的位置

岛上地面被大量草地与苔藓所覆盖，岩石露头上也长有地衣。地形起伏不大，80%以上坡度小于15°，海拔1500～1750 ft。

从距离海平面3628 m的高空获取了该地区的CASI辐射率数据，通过机载GPS数据进行几何校正，并按10 m的空间分辨率进行了重样采样。CASI光谱数据在440～1000 nm区间内一***有13个比较窄的波段，经仔细比较，选出了最能够反映地表目标差异的波段。此外，为了纠正地形对CASI辐射率数据的影响，还根据数字高程模型（DEM）进行了校正，取得了理想的效果。

利用经过地形校正的辐射率数据所作岩性填图结果显示，由非监督分类得出的辉长岩与橄榄岩的分布（图2）总体上与已发表的地质图上相对岩性单元的分布相吻合。

三、资料来源

Feng J L，Benoit R，Arturo S?A.2003.The topographic normalization of hyperspectral data：implications for the selection of spectral end members and lithologic mapping.Remote Sensing of Environment 85，221～231