高光譜遙感圖像和常見的二維圖像不同之處在于，它在二維圖像信息的基礎(chǔ)上添加光譜維，進(jìn)而形成三維的坐標(biāo)空間。如果把成像光譜圖像的每個(gè)波段數(shù)據(jù)都看成是一個(gè)層面，將成像光譜數(shù)據(jù)整體表達(dá)到該坐標(biāo)空間，就會(huì)形成一個(gè)擁有多個(gè)層面、按波段順序疊合構(gòu)成的三維數(shù)據(jù)立方體。

 

高光譜遙感具有不同于傳統(tǒng)遙感的新特點(diǎn)：

 

（1）波段多——可以為每個(gè)像元提供幾十、數(shù)百甚至上千個(gè)波段

 

（2）光譜范圍窄——波段范圍一般小于10nm

 

（3）波段連續(xù)——有些傳感器可以再350~2500nm的太陽光譜范圍內(nèi)提供幾乎連續(xù)的地物光譜

 

（4）數(shù)據(jù)量大——隨著波段數(shù)的增加，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增加

 

（5）相鄰譜帶間相關(guān)——由于相鄰譜帶間高度相關(guān)，冗余信息也相對增加，這一特點(diǎn)也為其降維處理（包括波段選擇、特征提取等）和譜間壓縮提供可能

 

（6）隨著維數(shù)的增加，超立方體的體積集中于角端，超球體和橢球體的體積集中在外殼，該特點(diǎn)進(jìn)一步為高光譜圖像的降維和壓縮處理提供了理論依據(jù)。

 

根據(jù)高光譜圖像的特點(diǎn)及其相關(guān)技術(shù)處理的需要，高光譜數(shù)據(jù)與其所攜帶的信息一般采用如下的三種空間表達(dá)方式：圖像空間、光譜空間和特征空間。

 

1、圖像空間（有空間幾何位置關(guān)系）

 

2、光譜空間，光譜信息

 

3、特征空間（在光譜空間進(jìn)行取樣，將得到的n個(gè)數(shù)據(jù)用一個(gè)n維向量來表示，它是表示光譜響應(yīng)的另一種方式。N維向量包含了對應(yīng)像素的全部光譜信息。在三種表示方法中，特征空間表示法適合于模式識別中的應(yīng)用。）