遥感与地理信息系统集成 理论，方法与应用PDF电子书下载

原版部分 1

1 遥感和GIS原理 1

1.1 遥感原理 1

1.1.1 遥感概念 1

1.1.2 电磁辐射原理 2

1.1.3 遥感数据特点 5

1.1.4 遥感数据解译和分析 8

1.2 GIS原理 21

1.2.1 地理信息系统和科学的范畴 21

1.2.2 栅格GIS和能力 23

1.2.3 矢量GIS和能力 25

1.2.4 网络数据模型 29

1.2.5 面向对象数据模型 30

参考文献 31

2 遥感和GIS集成 43

2.1 遥感和GIS集成方法 43

2.1.1 遥感对GIS的贡献 44

2.1.2 GIS对遥感的贡献 46

2.1.3 城市分析中的遥感和GIS集成 49

2.2 数据集成的理论 51

2.2.1 渐进集成 51

2.2.2 方法集成 52

2.2.3 集成模型 53

2.3 集成障碍及可能的解决途径 57

2.3.1 概念障碍及可能的解决途径 57

2.3.2 技术障碍及可能的解决途径 61

2.4 未来发展前景 68

2.4.1 计算机、网络和通讯技术的影响 68

2.4.2 高分辨率遥感和激光雷达数据获得性的影响 71

2.4.3 新的图像分析算法的影响 73

2.5 结论 78

参考文献 78

3 城市土地利用／覆盖分类 91

3.1 集成辅助数据改进图像分类精度 92

3.2 实例研究：Landsat图像和房屋数据集成的印第安纳波利斯市LULC分类 95

3.2.1 研究区 95

3.2.2 数据集 96

3.2.3 方法 98

3.2.4 精度评估 105

3.3 分类前使用房屋数据的分类结果 105

3.4 分类中集成房屋数据的分类结果 109

3.5 分类后使用房屋数据的分类结果 111

3.6 总结 112

参考文献 114

4 城市景观描述与分析 117

4.1 基于遥感的城市景观分析 118

4.1.1 城市组成、土地覆盖和土地利用 118

4.1.2 尺度问题 120

4.1.3 图像场景模型 121

4.1.4 城市景观的连续模型 121

4.1.5 线性光谱混合分析 123

4.2 实例研究：Indianapolis市城市景观模式和动态 125

4.2.1 图像预处理 125

4.2.2 图像端元提取 125

4.2.3 不透水表面提取 127

4.2.4 图像分类 130

4.2.5 基于V-I-S模型的城市形态分析 130

4.2.6 景观变化和V-I-S动态 134

4.2.7 城市内部变化和V-I-S组分 139

4.3 讨论和结论 157

参考文献 160

5 城市特征提取 165

5.1 景观异质性与基于地块和面向对象的图像分类 166

5.2 实例研究：高空间分辨率图像城市特征提取 169

5.2.1 使用的数据 169

5.2.2 图像分割 169

5.2.3 基于规则的分类 170

5.2.4 分类结果修正与精度评估 171

5.2.5 特征提取结果 173

5.3 讨论 173

5.4 结论 178

参考文献 179

6 基于激光雷达数据的建筑物提取 183

6.1 激光雷达技术 185

6.2 建筑物提取 186

6.3 实例研究 188

6.3.1 数据集 188

6.3.2 归一化高度模型生成 189

6.3.3 面向对象的建筑物提取 192

6.3.4 精度评估 196

6.3.5 面向对象的建筑物提取策略 197

6.3.6 误差分析 201

6.4 讨论和结论 205

参考文献 206

7 城市地表温度分析 209

7.1 城市地表温度遥感分析 210

7.2 实例研究：土地利用分区和地表温度变化 211

7.2.1 卫星图像预处理 211

7.2.2 土地利用／覆盖分类 212

7.2.3 光谱混合分析 213

7.2.4 地表温度估计 215

7.2.5 统计分析 218

7.2.6 景观格局指数计算 219

7.2.7 驱动因子对地表温度变化的作用 225

7.2.8 总体分区、居住分区和地表温度变化 234

7.2.9 地表温度模式的季节动态变化 237

7.3 讨论和结论：城市土地利用规划中的遥感和GIS集成 240

参考文献 242

8 地表径流建模和分析 247

8.1 分布式地表径流建模 248

8.2 研究区域 251

8.3 地表径流建模的遥感和GIS集成方法 253

8.3.1 应用GIS确定水文参数 253

8.3.2 GIS水文建模 257

8.4 珠江三角洲城市增长 257

8.5 城市增长对地表径流的影响 259

8.6 城市增长对降雨—径流关系的影响 261

8.7 讨论和结论 263

参考文献 264

9 城市大气污染模式评估 267

9.1 城市大气污染与土地利用模式的关系 268

9.2 实例研究：中国广州市1980—2000年大气污染模式 270

9.2.1 研究区域：中国广州市 270

9.2.2 数据获取与分析 272

9.2.3 大气污染模式 275

9.2.4 城市土地利用与大气污染模式 283

9.2.5 城市热模式与大气污染 288

9.3 总结 291

9.4 城市环境研究中的遥感和GIS集成 291

参考文献 292

10 人口估计 295

10.1 人口估计的遥感与GIS集成方法 296

10.1.1 城市建成区度量 296

10.1.2 居住单元数量 299

10.1.3 不同土地利用区域度量 300

10.1.4 光谱辐射 301

10.2 实例研究：基于Landsat ETM＋图像的人口估计 303

10.2.1 研究区和数据集 303

10.2.2 方法 303

10.2.3 基于非分层抽样方法的人口估计 308

10.2.4 基于分层抽样方法的人口估计 313

10.3 讨论 320

10.4 结论 321

参考文献 322

11 生活质量评估 327

11.1 生活质量评估 328

11.1.1 生活质量概念 328

11.1.2 生活质量范畴和模型 329

11.1.3 遥感和GIS在生活质量研究中的应用 330

11.2 实例研究：集成遥感和GIS的Indianapolis市生活质量评估 331

11.2.1 研究区和数据集 331

11.2.2 人口普查数据中社会经济变量的提取 332

11.2.3 环境变量提取 332

11.2.4 生活质量指数发展和统计分析 333

11.2.5 环境和社会经济变量的地理模式 334

11.2.6 因素分析结果 335

11.2.7 回归分析结果 341

11.3 讨论和结论 342

参考文献 343

12 城市和区域发展 345

12.1 区域土地利用／覆盖变化 345

12.1.1 土地利用／覆盖定义 346

12.1.2 土地利用／覆盖动态及相互作用 346

12.1.3 土地利用／覆盖变化的驱动力 348

12.2 实例研究：中国珠江三角洲地区城市增长和社会经济发展 350

12.2.1 城市增长分析 350

12.2.2 驱动力分析 350

12.2.3 城市土地利用／覆盖建模 351

12.2.4 珠江三角洲1989—1997年城市增长 352

12.2.5 城市增长和社会经济发展 355

12.2.6 城市扩展的主要类型 357

12.2.7 总结 359

12.3 讨论：集成遥感和GIS分析城市增长 359

参考文献 360

13 公共健康应用 363

13.1 西尼罗河病毒传播和环境特点 364

13.2 实例研究：Indianapolis市2002～2007年西尼罗河病毒传播 365

13.2.1 数据收集和预处理 365

13.2.2 绘制流行病曲线 368

13.2.3 危险区域估计 368

13.2.4 判别分析 368

13.2.5 结果 369

13.3 讨论和结论 377

参考文献 379

索引 383