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隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，其探測能力也有所增強。因此，與全色和多光譜成像相比較，高光譜成像有以下顯著優勢。
1、有著近似連續的地物光譜信息。高光譜影像在經過光譜反射率重建后，能獲取與被探測物近似的連續的光譜反射率曲線，與它的實測值相匹配，將實驗室中被探測物光譜分析模型應用到成像過程中。
2、對于地表覆蓋的探測和識別能力極大提高。高光譜數據能夠探測具有診斷性光譜吸收特征的物質，能準確的區分地表植被覆蓋類型，道路地面的材料等。
3、地形要素分類識別方法是多種多樣的。影像分類既可以采用如貝葉斯判別、決策樹、神經網絡、支持向量機的模式識別方法，也可以采用基于被探測物的光譜數據庫的光譜進行匹配的方法。分類識別特征是既可以采用光譜診斷特征，也可以采用特征選擇與提取。
4、地形要素的定量和半定量分類識別將成為可能。在高光譜影像中能估計出多種被探測物的狀態參量，大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
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