在遙感技術的廣闊天地中，成像光譜儀以其獨特的能力，捕捉著地球表面的每一寸細節。而空間分辨率，作為成像光譜儀的重要性能指標之一，更是決定著我們能夠多清晰地看到這些細節的關鍵。今天，就讓我們一同揭開空間分辨率的神秘面紗，深入了解它在成像光譜儀中的重要作用。

空間分辨率的定義與意義

（1）定義

空間分辨率，是由儀器的角分辨力（Angular Resolving Power）決定的，它反映了遙感器在某一瞬間能夠分辨的最小地面單元的大小。這個分辨率的高低，直接決定了我們能夠從遙感圖像中獲取到的地面信息的精細程度。

空間分辨率的高低對于遙感應用來說至關重要。高空間分辨率的成像光譜儀能夠捕捉到更多的地面細節，為城市規劃、環境監測、災害評估等領域提供更為精準的數據支持。而低空間分辨率的圖像則可能丟失大量關鍵信息，導致分析結果的準確性大打折扣。

（2）表示方法

l 像元(pixel)

像元是掃描影像的基本單元，是成像過程中或用計算機處理時的基本采樣點，由亮度值表示。單個像元所對應的地面面積大小，單位為米(m)或公里(km)。

舉例：美國QuickBird商業衛星一個像元相當地面面積0.61mX0，61m，其空間分辨率為0，61m；Landsat/TM一個像元相當地面面積28.5mX 28.5m，簡稱空間分辨率30m；NOAA/AVHRR一個像元約相當地面面積1100mX1100m，簡稱空間分辨率1.1km(或1 km)。

l 線對數(Line Pairs)

線對指一對同等大小的明暗條紋或規則間隔的明暗條對。對于攝影系統而言，影像最小單元常通過Imm間隔內包含的線對數確定，單位為線對 /mm。

l 瞬時視場(IFOV)

指遙感器內單個探測元件的受光角度或觀測視野，單位為毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨單元(可分像素)越小，空間分辨率越高。IFOV取決于遙感器光學系統和探測器的大小。一個瞬時視場內的信息，表示一個像元。

（3）選擇標準

一般說來，遙感器系統的空間分辨率越高，其識別物體的能力越強。但是實際上每一目標在圖像的可分辨程度，不完全決定于空間分辨率的具體值，而是和它的形狀、大小，以及它與周圍物體亮度、結構的相對差異有關。形狀和較單一的背景值在同等低分辨率下更清晰。

遙感器系統空間分辨率的選擇一般應選擇小于被探測目標最小直徑的1/2。

（4）應用舉例

對于掃描系統，空間分辨率決定了根據所獲得的數據組能直接確定的信息類別。

l NOAA /AVHRR空間分辨率1.1km的數據可以用于分析農、林、牧等信息類別

l Landsat/TM空間分辨率30m的數據可以對上述的林地的子類別，如針葉林、闊葉林，混交林等進行分析。

空間分辨率對比

空間分辨率的計算與影響因素

空間分辨率的計算公式為：GR=2×H×tan?(IFOV/2)，其中GR為地面分辨單元的大小，H為遙感平臺的高度，IFOV為遙感器的瞬時視場角。從這個公式我們可以看出，空間分辨率的大小與遙感平臺的高度和遙感器的瞬時視場角密切相關。

遙感平臺高度：一般來說，遙感平臺越高，空間分辨率就越低。這是因為隨著高度的增加，遙感器所覆蓋的地面面積也會增大，導致每個像元所對應的地面面積也隨之增大。

瞬時視場角：瞬時視場角越小，空間分辨率就越高。這是因為瞬時視場角決定了遙感器在某一瞬間能夠“看到”的地面范圍，范圍越小，意味著每個像元所對應的地面面積就越小，從而能夠捕捉到更多的地面細節。

空間分辨率的應用與案例

高空間分辨率的成像光譜儀在遙感技術中有著廣泛的應用。例如，在城市規劃中，它可以幫助我們精確識別城市的道路、建筑、綠地等要素，為城市規劃者提供詳實的數據支持；在環境監測中，它能夠捕捉到水體污染、植被覆蓋度等環境指標的變化，為環境保護和生態修復提供有力的數據支撐；在災害評估中，它能夠快速獲取災害發生區域的詳細情況，為救援和災后重建工作提供及時的決策依據。

以城市規劃為例，高空間分辨率的成像光譜儀能夠捕捉到城市內部的細微差別，如不同建筑的高度、形狀、材質等信息。這些信息對于城市規劃者來說至關重要，因為它們能夠幫助規劃者更好地了解城市的現狀和發展趨勢，從而制定出更為科學、合理的城市規劃方案。