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目 录 3

上篇 遥感的物理基础与成像机理 3

第1章遥感与电磁波理论 3

1.1遥感与电磁波 3

1.2电磁波的产生机理 7

1.2.1原子光谱 7

1.2.2分子与晶体光谱 8

1.3电磁波的基本性质 8

1.3.1 波动性 8

1.3.2粒子性 10

1.4大气对电磁波传输的影响 11

1.4.1大气层的结构与特性 11

1.4.2大气吸收与大气窗口 12

1.4.3大气散射 14

1.5大气辐射传输方程 15

参考文献 18

2.1地物波谱特性概述 19

第2章地物波谱特性及其变化规律 19

2.2植物波谱特性及其变化规律 21

2.2.1植物光谱反射特性的共性 21

2.2.2影响植物光谱反射特性变化的主要因素 22

2.2.3植物的热红外发射与微波辐射、散射特性 24

2.3水体波谱特性及其变化规律 25

2.3.1水体的光谱反射特性及其变化规律 25

2.3.2水体的热红外与微波辐射、散射特性 26

2.4.1 岩石矿物的光谱反射特性及其变化规律 27

2.4岩矿波谱特性及其变化规律 27

2.4.2岩矿的热红外与微波辐射、散射特性 29

2.5土壤波谱特性及其变化规律 29

2.5.1土壤光谱反射特性 29

2.5.2土壤的热红外与微波辐射、散射特性 33

参考文献 34

第3章光学遥感成像机理及其影像特点 36

3.1摄影遥感成像机理与影像特点 36

3.1.1胶片类型与影像光学特性 36

3.1.2 中心投影成像规律与影像的几何特性 37

3.1.3立体视觉原理与立体观测 42

3.2光机扫描成像机理与影像特点 43

3.2.1光机扫描成像特点与光机扫描仪基本结构 44

3.2.2多光谱扫描仪MSS、TM与ETM＋的技术性能 46

3.3推帚式扫描成像机理与影像特点 50

3.4高光谱成像仪与多角度遥感器简介 52

参考文献 54

第4章雷达成像机理 55

4.1雷达成像技术发展过程的回顾 55

4.2合成孔径雷达成像机理 56

4.2.1侧视雷达工作原理 56

4.2.2合成孔径的概念 58

4.3合成孔径雷达的数字成像处理方法与算法 59

4.3.1距离向压缩处理 60

4.3.2方位向的压缩处理 60

4.4影响合成孔径雷达影像色调特征的主要因素 61

4.4.2地物的吸收损失与体散射效应 62

4.4.3极化效应 62

4.4.1地物表面粗糙度 62

4.4.4波长（频率）效应 63

4.4.5入射角的影响 63

4.5合成孔径雷达影像的几何畸变 64

4.6雷达影像干涉技术的基本原理 65

4.6.1干涉影像与相位 65

4.6.2相位与高程 66

参考文献 67

5.2遥感图像的结构与数学表达 69

5.1图像与遥感图像 69

第5章遥感图像的数学表达与接收 69

5.3模拟图像的数字化 71

5.4传输型数字遥感图像的获取与遥感卫星地面接收系统概貌 72

5.5数字遥感图像的记录存储方式与主要产品的数据格式 75

参考文献 77

中篇 遥感图像应用处理与分析的基本理论及其关键技术 81

第6章遥感图像的系统处理与应用处理 81

6.1 遥感图像处理的目的与类别 81

6.2.1系统辐射校正 82

6.2.2系统几何校正 82

6.2遥感图像系统处理简述 82

6.3发展遥感图像应用处理技术的必要性与紧迫性 83

6.4遥感图像应用处理与分析的目标和指导思想 86

6.5遥感图像应用处理与分析的初步实践 87

参考文献 90

第7章遥感图像的精校正处理 92

7.1遥感图像精几何校正 92

7.1.2进行空间变换 93

7.1.1选控制点 93

7.1.3重采样 95

7.2遥感图像刚性平移与预处理级快速精几何校正 96

7.3遥感图像精辐射校正 98

7.3.1大气辐射校正 98

7.3.2照度校正 100

7.4遥感图像的辐射水准归一化处理 101

参考文献 101

第8章遥感图像的变换处理 102

8.1傅立叶变换 102

8.2 Hough变换 105

8.3 K-L变换 107

8.3.1 K-L变换的概念 107

8.3.2 K-L变换的实施 108

8.3.3 K-L变换的性质与特点 109

8.4 KT变换 110

8.5典型分析变换 111

8.6定向变换 114

8.6.1 定向变换的基本原理 114

8.6.2定向变换的实施 115

参考文献 116

第9章遥感图像的增强处理 117

9.1遥感图像增强处理的目的与种类 117

9.2遥感图像的灰度增强 117

9.2.1线性拉伸 118

9.2.2分段线性拉伸 118

9.2.3非线性拉伸或特殊拉伸 119

9.3遥感图像的边缘增强 121

9.3.1空间域滤波增强 121

9.3.2频率域滤波增强 122

9.4.1密度分割和彩色编码 124

9.4遥感图像的彩色增强 124

9.4.2彩色合成 125

9.4.3 IHS变换 128

参考文献 129

第10章遥感图像的分割与镶嵌 130

10.1遥感图像分割与镶嵌的目的与意义 130

10.2图像分割的定义与基本算法 131

10.3.1边缘检测 132

10.3图像分割的边界技术 132

10.3.2边界闭合 133

10.3.3图搜索与动态规划 133

10.4图像分割的区域技术 134

10.4.1取阈值原理 134

10.4.2基于像元的阈值选取 134

10.4.3基于区域的阈值选取 135

10.4.4基于坐标的阈值选取 136

10.4.5基于区域的串行分割技术 136

10.5小区域卫星图像的数字镶嵌 137

10.5.1选好图像，订好实施方案 138

10.5.2相邻图像几何配准 138

10.5.3 相邻图像色调调整 139

10.5.4 图像镶嵌 141

10.6 大面积多幅卫星图像的数字镶嵌 142

10.6.1 大面积多幅卫星图像数字镶嵌的特点 142

10.6.2 多幅卫星图像几何配准的整体平差 142

参考文献 144

10.6.3 多幅卫星图像数字镶嵌系统框架 144

第11章 雷达图像应用的特殊处理 146

11.1 SAR图像应用前处理的必要性 146

11.2 SAR图像的斑点噪声抑制 146

11.3 SAR图像的辐射标定 149

11.3.1 ERS SAR的辐射标定 149

11.3.2 Radarsat SAR数据的辐射标定 151

11.4 InSAR应用处理中的关键技术 151

11.4.1 SAR复型图像的精几何配准 152

11.4.2解相位 154

11.4.3基线计算 155

11.4.4平地效应消除 157

参考文献 158

第12章遥感图像的融合处理 159

12.1 图像融合处理的基本原理与类别 160

12.2高精度几何配准 160

12.3代数运算融合 162

12.4高频调制融合 162

12.5小波变换融合 163

12.7遥感与非遥感数据的融合 165

12.6遥感图像融合存在的主要问题与进一步研究的思路 165

参考文献 166

第13章遥感图像的自动识别分类 167

13.1 概述 167

13.2遥感图像的有监分类 168

13.2.1最小距离分类 169

13.2.2费歇尔（Fisher）线性判别分类 170

13.2.3最大似然判别分类 170

13.2.4模糊分类 173

13.2.5神经网络分类 175

13.3遥感图像的无监分类 178

13.3.1集群法 178

13.3.2图形识别法 182

13.4遥感图像自动识别分类存在的问题与对策 183

13.4.1正确选取特征变量 183

13.4.2优化训练区 184

13.4.3充分利用影像空间信息 185

13.4.5分层分类与专家系统的应用 186

13.4.4混合像元的分解处理 186

13.4.6搞好分类后处理 188

参考文献 188

第14章遥感图像的目视解译 190

14.1概述 190

14.2遥感图像目视解译的直接标志 192

14.2.1影像色调 192

14.2.2颜色 193

14.2.3形状 193

14.2.6图形或图案 194

14.2.5纹理 194

14.2.4大小 194

14.2.7阴影 195

14.2.8立体外貌 195

14.3遥感图像目视解译的间接标志 195

14.3.1地形地貌 196

14.3.2土壤、土质 196

14.3.6人为活动 197

14.3.5水系 197

14.3.4气候 197

14.3.3植被 197

14.3.7位置 198

14.4遥感图像目视解译的方法与原则 198

14.5遥感图像目视解译的工作组织 199

14.6 影响遥感图像目视解译效果的因素 201

参考文献 202

下篇 遥感图像应用处理与分析的实例及其成效 205

第15章西部开发 205

15.1.1航天航空遥感相结合的荒考路线 206

15.1南疆宜农荒地资源综合考察 206

15.1.2 MSS图像的信息特征与目视解译 208

15.2塔里木河中下游水系变迁及其对生态环境的影响 210

15.2.1 塔里木河中游河道摆动与下游湖泊的盛衰 211

15.2.2塔里木河中下游生态环境变化 211

15.3运用卫星遥感技术绘制重庆地区土地利用图 212

15.3.1重庆地区的地理特点与工作方法 213

15.3.2卫片目视解译 213

15.4 TM数据自动识别分类绘制三峡库区土地资源评价图 215

15.5.2沼泽地遥感识别分类 217

15.5川西北地区土地资源调查制图 217

15.5.1工作方法与图像处理 217

15.5.3若尔盖草原沙化现状与趋势分析 218

15.6三江源区生态环境分析 219

15.6.1 图像时相与合成波段选择 220

15.6.2三江源区面临严峻的生态危机 220

15.6.3关于澜沧江源头问题 221

参考文献 222

16.1低产土壤清查 223

第16章黄淮海平原综合开发治理 223

16.1.1技术路线的确定 224

16.1.2 黄淮海平原低产土壤与主要定位地物的光谱特征 224

16.1.3 MSS图像的目视解译 228

16.1.4清查结果分析 229

16.2县级农业发展区划 230

16.2.1 1:5万优质TM影像图的制作 230

16.2.2制订县级农业发展区划 231

16.3农区土地利用变化监测 232

16.4农村取土毁地状况调查与监测 235

16.5黄河三角洲与河口演变 237

16.5.1 近代黄河三角洲的形成与演变 237

16.5.2河口悬浮泥沙扩散状况 238

16.5.3现代三角洲与河口演变 238

参考文献 240

第17章水、土资源管理 241

17.1 大量抽取地下水对土壤条件影响的论证 241

17.1.1 图像处理与工作步骤 241

17.1.2 图像分析 242

17.1.3结论 245

17.2低湿地遥感调查制图 245

17.2.1试验区基本情况 246

17.2.2卫星图像类型与时相选择 246

17.2.3图像应用处理与分析 247

17.3加强耕地管理发展有机农业 249

17.3.1建立黑龙江省萝北县土壤信息系统 249

17.3.2 内蒙古林牧区土地变更调查 250

17.4大型水库库情监测 251

17.4.1水库水面面积变化分析 252

17.4.2水库蓄水量变化的估算及其与水位的关系模型 252

17.4.3水库库底形态与水深探测 254

17.4.4库区生态环境粗略分析 254

17.5太湖水质污染监测 255

17.5.1遥感图像的选择 256

17.5.2遥感图像应用处理 257

17.5.3太湖叶绿素α和悬浮物光谱响应特性与反演 257

17.5.4太湖叶绿素α浓度的分布与变化 258

17.6水土流失与治理成效监测 259

17.6.1 兴国县水土流失的遥感监测 260

17.6.2 山东省山丘区水土流失的定量遥感 262

17.6.3嘉陵江上游重点产沙区水土流失动态监测 263

参考文献 264

第18章城市卫星遥感 265

18.1北京城市扩展与环境变化监测 266

18.1.1 不同时相TM图像的高精度几何配准 267

18.1.2 图像的辐射水准归一化 267

18.1.3城镇建设用地扩展信息的提取 267

18.1.4 城市绿化度变化信息的提取 268

18.1.5水体变化信息的提取 269

18.1.6热图像条纹噪声的消除 269

18.1.7背景影像的生成 269

18.2 南京市热岛效应分析 271

18.2.1 TM探测城市热岛的工作流程 272

18.2.2几个关键技术 272

18.4本溪市大气污染治理成效评估 274

18.3缓解城市热岛效应的可能性 274

18.4.1 TM图像的时相选择与处理 275

18.4.2试验结果分析 276

参考文献 277

第19章森林火灾、虫灾监测与灾情评估 278

19.1 大兴安岭特大林火的遥感监测 278

19.2大兴安岭特大林火灾情评估 283

19.3 大兴安岭林火后的恢复状态监测 285

19.4大兴安岭林火区灾后11年的概貌 288

19.5 孤山林场松毛虫害的调查监测 289

参考文献 291

第20章 洪涝水灾的快速反应与灾情评估 293

20.1 机载SAR与TM图像融合快速反映洪涝灾情 294

20.2 星载SAR与TM图像融合快速反映洪涝灾情 296

20.3 应用洪灾发生后的TM图像快速提取灾情程度信息 298

20.4应用卫星遥感数据分析致灾因素 300

20.5 西藏易贡地区巨型山体滑坡与泥石流灾害的多卫星监测 302

20.6 建立以SAR为主的多卫星洪涝灾害测报遥感信息系统的设想 304

参考文献 306