前言

近年来，全球范围内卫星、航空对地观测技术得到了迅猛发展，天基平台和空基平台对地观测技术日益成熟。伴随着高分辨率对地观测技术和空间基础设施建设的高速发展，我国逐步具备了基于卫星、平流层气球和飞机等不同平台的大区域、全天候、连续时相的立体对地观测能力，能够获取从可见光到微波谱段的多种类型数据，光谱分辨率已经从20世纪70年代的50~100nm发展到目前的纳米数量级，为发展空间信息网络下多源遥感技术协同应用提供了空前机遇。

利用遥感技术可获取不同时间、空间和光谱尺度的观测数据。由于成像原理不同以及传感器研制技术与数据获取能力有差异，单一传感器获取的信息无法反映观测对象的全面特征。通过不同类型载荷和平台优化设置，可以提升遥感数据对地表信息在空间、光谱、时间等方面的综合刻画能力。随着载荷类型日趋多样化，以及空天平台机动性、在线处理和数据传输能力的大幅提高，遥感已进入多平台、多传感器协同应用阶段，因此，如何高效协同应用多源遥感数据已经成为遥感研究者面临的重要课题。

“图谱合一”的高光谱数据融合了传统的图像空间维与光谱维信息，在获取地表空间图像的同时，可以得到地物的连续光谱曲线，相比多光谱数据具有更强的地物识别与精细分类能力。目前高光谱遥感具有成像幅宽较窄、空间分辨率较低等局限性。伴随着空间信息网络的不断发展，高光谱与可见光、红外等数据相结合已成为多源传感器协同观测的一个重要趋势。本书采用一体化数据处理链路的视角，结合前沿进展和研究热点，分别介绍高光谱协同观测理论、几何和辐射一致化模型与方法、数据降维及融合分类技术与方法，并利用国产高分卫星数据进行实验分析。

本书作者来自中国科学院空天信息创新研究院、武汉大学和北京理工大学等研究机构，多年来一直致力于高光谱卫星图像协同处理的相关研究工作。中国科学院空天信息创新研究院张兵研究员系统规划了本书的内容框架和任务分工，并在本书编写过程中给予了详尽的学术指导，审阅修改了全文。第1章由中国科学院空天信息创新研究院张文娟副研究员、李庆亭副研究员、张浩副研究员共同完成，第2章主要由武汉大学杨博副研究员完成，第3章主要由中国科学院空天信息创新研究院张浩副研究员完成，第4章主要由中国科学院空天信息创新研究院高连如研究员完成，第5章主要由北京理工大学李伟教授完成，第6章由中国科学院空天信息创新研究院李山山副研究员、孙旭副研究员、倪丽副研究员，以及北京理工大学李伟教授通力完成。中国科学院空天信息创新研究院李利伟副研究员组织协调了本书的编写工作，负责全书统稿和校对，同时，负责本书中多源遥感实验数据准备和高光谱与红外协同处理实验设计。本书内容来自研究团队多年的积累，通过系统梳理和逻辑衔接，结合研究热点和前沿进展进行算法分析和实验验证，帮助该领域研究学者和学生更加系统地掌握高光谱卫星图像协同处理的相关理论与方法。

在此，感谢人民邮电出版社有限公司代晓丽、胡俊霞在排版编辑方面的建议和帮助，感谢中国科学院空天信息创新研究院章文毅研究员为第1章第3节的撰写提供素材。此外，还要特别感谢为本书的整理及校对而辛勤工作的研究生，他们是：徐玉雯、皮英冬、宴杨、李海巍、赵斌、刘娜、万继康、朱金明、曹丹丹、王仲建、贺轶群等。

另外，感谢国家自然科学基金项目（No.91638201）对本书的资助。

作者

2020年3月于北京