高光谱遥感是二十世纪八十年代出现的新型对地观测综合技术，始于成像光谱技术的发展。与传统的遥感不同，高光谱遥感技术在提供了空间二维影像的同时，还增加了“光谱维”，即光谱数据。高光谱遥感可以实现在一定光谱范围内连续成像，因而高光谱影像具有高光谱分辨率、图谱特征合一、光谱通道多等特征，目前已在精准农业、林业、水质监测、大气污染监测、生态环境监测、地质调查和城市调查等领域得到了广泛的应用。本文针对高光谱影像研究基于谱信息的目标分割方法，以及基于谱特征和图特征的道路提取方法，这对于实现道路网络的自动提取、推动遥感影像线性目标提取的发展有着重要的理论和应用价值。 本文首先介绍了高光谱成像的发展现状、应用领域、发展趋势以及道路的提取现状；其次在对高光谱影像的特性、分析方法、特征提取方法和目标提取方法进行综述后，给出了一种基于光谱曲线拐点的光谱分段方法，在此基础上，设计了一种基于分段的光谱曲线的图像分割方法；最后，针对城区高光谱影像，提出了一种基于高光谱图像综合谱特征和图特征的道路目标分割和提取的方法。该方法首先利用高光谱图像的“谱特征”对图像进行“谱分割”：针对目标地物的参考光谱曲线，通过高斯小波变换提取其拐点，并按照这些拐点对所有像元的光谱曲线分段后与参考谱线进行光谱角度匹配；进而按照最小距离的准则分割出与目标地物同类的像元；然后，在谱分割结果的基础上，利用高光谱图像的“图特征”进行道路目标的提取，即同时利用道路分割的结果和房屋分割的结果，根据城市中道路和房屋的型态特征，通过自适应的圆形度阈值来排除房屋像元；最后利用图像的二阶对称张量判断道路的方向，并用带方向性的膨胀算子对断开的道路进行连接。该方法参数少、易实现、且不需人工干预。大量的实验结果表明，本文方法能够取得比较好的提取效果，因而本文的工作对于基于高光谱影像的自动目标提取研究有着积极的意义。