本发明提供一种基于相关熵原则的高光谱图像分类方法和系统，首先，对输入图像进行预处理，使得所有光谱向量的元素值在0到1之间；其次，选取少量的样本作为训练样本，利用设计的融合维数约简方法与相关熵原则的层次模型，提取高光谱图像的空谱特征；然后，利用训练好的层次结构学习测试样本的空谱特征；最后，将测试样本的特征输入到KNN分类器中得到类标签。本发明利用相关熵原则充分结合了高光谱数据的光谱和空间特征；利用本发明的层次模型，可以获得更加抽象的空谱特征；由于LDA的特性，本发明具有较小的样本复杂度，仅需要少量的训练样本就可以得到比较好的分类结果，因此其更利于实际应用。