高光谱遥感作为一种新型的遥感手段，已经成为稳定的、重要的空间信息来源之一。高光谱遥感可以实现地物多个连续光谱波段的成像，形成高维遥感数据，蕴含的信息量较传统遥感有了量级跃升。高光谱影像数据是多个地物光谱反射率反演的合成，是实现定量化遥感的重要手段。高光谱影像数据维数高，数据量较大，应用处理与分析技术方法相对传统的可见光影像难度较大。如何充分挖掘高光谱影像的信息，利用有效的谱段特征实现地物的分类探测与识别解译，一直是高光谱定量遥感应用中的热点与难点问题。地物高光谱特性及量化特征是进行高光谱遥感应用分析的基础。由于特性分析是从高光谱遥感成像机理本身出发，因此，在获取和掌握地物高光谱特性及量化特征支持下，高光谱影像地物应用处理与分析的精度、效率会有较大提升，更能充分挖掘、有针对性地表达高光谱影像对不同地物的应用能力和水平。本文主要探讨地物目标的高光谱特性及其应用方法和模式，从光谱反射特性机理和特性知识模型表达层次上，为高光谱的典型应用提供基础支撑，着力解决高光谱应用处理与分析中存在的技术方法较为松散、普适性不强，算法复杂度高、分类精度难以提升、应用难以系统性建模和推广等现实问题。　　本研究主要内容包括：⑴研究了地物目标高光谱特性的内涵，在高光谱成像机理上研究了高光谱的仿真成像模型，并对模型进行了总结与验证。同时，对高光谱影像的特性从图像数据上进行了分析。⑵对典型地物类型的光谱特性进行了初步总结和分析，梳理了地物目标的光谱特征选择、提取的主要技术方法。对地物高光谱遥感的特性参量进行了系统性的描述与总结，有针对性地分析特征参量工具在高光谱定量化应用处理与分析中的作用，并分析这些特性在支持应用方面能发挥什么作用。⑶在提出了高光谱地物特性知识表达模型基础上，构建了高光谱地物特性知识服务体系，明确特性知识研究需要构建特性应用的环境知识，较系统地总结了目前地物光谱特性知识和环境知识的分类组织模式。⑷在解混预处理的基础上，提出一种亚/超像素级别的高光谱地物多尺度分析方法，进一步提升高光谱特征量化分析的效率与精度。最后在典型地物光谱特性知识的基础上，进行了高光谱特性面向实际应用实例的验证。