由于高光谱遥感在地面目标识别方面的优势，很早就被应用于军事领域并且逐步取代多光谱遥感成为主要侦察手段
（1）战场详细侦察
高光谱遥感仪器能够在连续的工作波段上同时对目标进行探测，可以直接反应被测的物体的光谱特征，能够分辨出目标表面成分和状态，可以得到空间探测信息与地面实际目标之间存在的精确对应关系。
以色列的科学家利用CASI高光谱成像光谱仪在特拉维夫市进行了研究,从CASI图像中选择典型的地物作为端元数据,对河流、沙土、植被等地物都取得了很好的识别效果。
美国海军设计的高光谱成像仪,可在0.4~2.5m光谱范围内提供210个波段的光谱数据,可获得近海环境目标的动态特性,例如海水的透明度、海洋深度、海流、海底特征、水下危险物、油泄漏等成像数据,为海军近海作战提供参考美国提出了数字化地球研究目标是建立全球地表每平方米的数据库包括目标和背景特征光谱在内的多种参数.数据库建立以后,全球任何地方的军事目标都会处于其监控和打击之下。
(2)识别伪装目标
在军事目标侦察、识别伪装方面,高光谱遥感能够依据背景与伪装目标不同的光谱特性发现军事装备通过光谱特征曲线可反演出目标的组成成分从而揭露与背景环境不同的目标及其伪装绿色伪装材料检测的一个重要手段就是利用植物的红边效应植被在680~720nm反射率升高通过检测其位置和斜率的特征就可以识别植被的种类和状态。现有绿色伪装材料的光谱曲线大体上可以与植被相吻合在多光谱侦察条件下能够满足伪装要求但是在高光谱细微的分辨能力下
经过伪装的目标便无所遁形刘凯龙等以植被的红边作为基本识别特征识别准确率达到了99%。
（3）机载高光谱设备
Elbit系统公司最近推出的Hermes
450和Hermes
900无人机系统(UAS)高光谱有效载荷扩展了其有效载荷系列，新研发的两种有效载荷具有创新的情报能力。
这项独特、新颖的高光谱成像技术是基于Elbit系统公司的下属Electro-Optics
Elop公司的专项研究，能使不同波长的影像同时成像。其独特的有效载荷能够使自然界所有材料的光谱信号成像，就像指纹成像一样。这种非常敏感的成像技术可以在较宽的光谱范围和极高的分辨率下区分大多数颜色来进行遥感作业。
这种机载高光谱系统可用来识别、测量和跟踪各种材料和物体，包括发现弱信号军事活动和暗藏障碍物，以及识别危险品。作为补充，它配有一个可提供自动成像/数据翻译和任务规划系统的地面设施。
Hermes
450和Hermes
900无人机系统(UAS)的配置使该技术很容易在各种情况下发挥遥感和监测能力。
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