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1 冰冻圈 1

1.1 引言 1

1.2 积雪 1

1.3 冰盖与冰川 3

1.4 冰山 9

1.5 海冰 11

1.6 淡水冰 15

1.7 多年冻土 16

2 对地遥感观测系统 19

2.1 引言 19

2.2 航空摄影 20

2.2.1 摄影胶片 20

2.2.2 光学成像原理 22

2.2.3 航空摄影几何学 23

2.2.4 制图、地形、立体与正射影像 23

2.2.5 实例 25

2.2.6 小结 26

2.3 可见与近红外光电系统 26

2.3.1 扫描几何学 26

2.3.2 空间分辨率 27

2.3.3 光谱分辨率 28

2.3.4 可见光红外制图几何 28

2.3.5 实例 28

2.3.6 小结 31

2.4 热红外系统 31

2.4.1 空间分辨率 32

2.4.2 光谱分辨率 32

2.4.3 辐射分辨率 32

2.4.4 大气校正 32

2.4.5 实例 33

2.4.6 小结 34

2.5 被动微波系统 34

2.5.1 空间分辨率与扫描带宽 34

2.5.2 光谱分辨率与频率范围 35

2.5.3 辐射分辨率 35

2.5.4 实例 35

2.5.5 小结 36

2.6 激光剖面探测 36

2.6.1 空间分辨率 37

2.6.2 大气校正 38

2.6.3 实例 39

2.6.4 小结 40

2.7 雷达高度计 40

2.7.1 空间分辨率 40

2.7.2 波形信息 42

2.7.3 坡度影响 42

2.7.4 高度突变的影响 43

2.7.5 大气校正 43

2.7.6 实例 44

2.7.7 小结 44

2.8 无线电回波探测 45

2.9 成像雷达与散射计 45

2.9.1 成像几何学与空间分辨率 46

2.9.2 雷达图像变形 47

2.9.3 辐射分辨率 49

2.9.4 干涉SAR 50

2.9.5 实例 51

2.9.6 小结 54

3 图像处理技术 55

3.1 引言 55

3.2 预处理 56

3.3 图像增强 57

3.3.1 对比度变换 57

3.3.2 空间滤波 58

3.3.3 波段变换 60

3.4 图像分类 63

3.4.1 密度分割方法 63

3.4.2 多光谱分类方法 64

3.4.3 基于纹理特征的分类方法 64

3.4.4 神经网络方法 67

3.5 几何特征检测 68

3.6 图像分割 68

3.7 变化检测 69

4 雪冰的物理特征 73

4.1 引言 73

4.2 积雪 73

4.2.1 物理特性 73

4.2.2 表面几何 74

4.2.3 积雪的热特性 76

4.2.4 可见光与近红外波段积雪的电磁特性 77

4.2.5 热红外波段积雪的电磁特性 79

4.2.6 微波波段积雪的电磁特性 80

4.2.7 积雪的微波后向散射 83

4.2.8 积雪的微波辐射 85

4.3 河湖冰 86

4.3.1 物理特性 86

4.3.2 可见光与近红外波段淡水冰的电磁特性 87

4.3.3 淡水冰的热红外辐射特性 87

4.3.4 淡水冰的微波电磁特性 87

4.4 海冰 88

4.4.1 物理特性 88

4.4.2 可见光与近红外波段海冰的电磁特性 89

4.4.3 海冰的热红外辐射特性 91

4.4.4 海冰的微波电磁特性 91

4.5 冰川 93

4.5.1 物理特性 93

4.5.2 可见光与近红外波段冰川的电磁特性 95

4.5.3 冰川的热红外辐射特性 96

4.5.4 冰川的微波特性 96

4.5.5 冰川在VHF和UHF的辐射传输 98

4.6 冰山 98

4.6.1 物理特性 98

4.6.2 可见光与近红外波段冰山的电磁特性 99

4.6.3 冰山的微波电磁特性 99

5 积雪遥感 101

5.1 引言 101

5.2 空间范围 102

5.2.1 小尺度 102

5.2.2 中尺度 105

5.2.3 全球尺度 107

5.3 雪水当量与雪深 109

5.3.1 小尺度与中尺度 109

5.3.2 全球尺度 110

5.4 融雪和径流模拟 112

5.5 积雪的物理特征 112

5.5.1 反射率与反照率 112

5.5.2 粒径大小 113

5.5.3 温度 114

5.5.4 雷达特性 114

6 海冰遥感 115

6.1 引言 115

6.2 海冰范围与密集度 116

6.3 海冰类型 121

6.4 融水池及其表面反照率 126

6.5 海冰厚度 126

6.6 海冰运动 129

6.7 海冰温度 132

7 淡水冰遥感 133

7.1 引言 133

7.2 范围 133

7.3 冰类型分类 139

7.4 冰厚度 139

7.5 淡水冰运动 141

8 冰川、冰盖与冰架遥感 143

8.1 引言 143

8.2 空间范围与表面特性 143

8.3 表面地形 149

8.4 冰厚度与岩床地形 152

8.5 表面温度与表面融化 154

8.6 累积速率 157

8.7 表面分带 157

8.8 冰运动 162

8.9 质量平衡 163

9 冰山遥感 165

9.1 引言 165

9.2 冰山探测与监测 165

9.2.1 可见光与近红外观测 165

9.2.2 被动微波辐射计 167

9.2.3 合成孔径雷达 167

9.3 冰山厚度 171

10 总结 173

10.1 遥感揭示了冰冻圈的哪些方面？ 173

10.2 还有什么技术上的挑战？ 173

10.2.1 普遍难题 173

10.2.2 特殊难题 175

10.3 近期趋势和未来发展方向 176

参考文献 179

索引 223