海岸带环境遥感原理与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 国际海岸带环境遥感研究现状 1

1.3 我国海岸带环境遥感研究水平 2

1.4 海岸带环境遥感的特点 3

第2章 遥感的物理基础 5

2.1 电磁波与电磁波谱 5

2.1.1 电磁波及其特性 5

2.1.2 电磁辐射源 9

2.2 电磁辐射的大气传输 20

2.2.1 地球大气概况 20

2.2.2 大气传输特性 21

2.2.3 大气透射和大气窗口 24

2.2.4 辐射大气传输的计算 26

2.3 地物的光谱特性 27

2.3.1 地物的反射光谱特性 27

2.3.2 典型地物的光谱特征 29

2.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素 32

第3章 对地观测技术 34

3.1 概述 34

3.2 对地观测技术的研究现状 34

3.2.1 国外对地观测技术发展现状 34

3.2.2 美国对地观测技术发展现状 35

3.2.3 俄罗斯对地观测技术发展现状 35

3.2.4 法国对地观测技术发展现状 35

3.2.5 日本对地观测技术发展现状 36

3.2.6 中国对地观测技术发展现状 36

3.3 对地观测系统及关键技术 38

3.3.1 对地观测系统 38

3.3.2 对地观测系统的关键技术 38

3.4 对地观测技术的发展趋势 39

3.4.1 对地观测在国家安全中的作用日益显著 39

3.4.2 高分辨率仍将是世界各国竞相追求的目标 39

3.4.3 对地观测卫星向网络化发展 40

3.4.4 国际合作进一步加强 40

3.5 我国对地观测技术存在问题及发展建议 41

第4章 海岸带水色遥感大气校正 42

4.1 概述 42

4.2 水色遥感大气校正发展现状 43

4.3 水色遥感大气校正基本原理 46

4.3.1 MODIS传感器的特点 46

4.3.2 MODIS大气校正的原理 49

4.3.3 单次散射近似 50

4.3.4 CZCS的大气校正算法 50

4.3.5 MODIS的单次散射大气校正算法 51

4.3.6 多次散射的影响 52

4.4 “白帽”校正算法 53

4.5 地球曲率对大气校正的影响 54

4.6 偏振对大气校正的影响 55

4.7 ACES大气校正算法 55

4.7.1 ACES大气校正原理 55

4.7.2 典型Ⅱ类水体光谱特征 58

4.8 浑浊水体大气校正 60

4.9 结论与展望 61

第5章 海岸带水色遥感 64

5.1 概述 64

5.2 水色传感器发展现状 65

5.3 水体光学特性 67

5.3.1 “清洁”水体 69

5.3.2 黄色物质 70

5.3.3 悬浮物质 71

5.3.4 叶绿素 72

5.4 水色遥感原理 74

5.4.1 经验模型 75

5.4.2 半经验模型 75

5.4.3 机理模型 76

5.5 经典的光学成分反演算法 76

5.5.1 SeaWiFS叶绿素a浓度全球算法 77

5.5.2 MODIS叶绿素a浓度全球算法 78

5.5.3 叶绿素a浓度的多波段模型 80

5.5.4 悬浮泥沙浓度的双波段算法 83

5.6 水体的二向散射特征 85

5.7 光学浅水区底质的影响 87

5.8 结论与展望 88

第6章 海岸带水色遥感尺度效应 90

6.1 概述 90

6.2 尺度的研究现状 91

6.2.1 自然科学中的尺度问题 91

6.2.2 社会科学中的尺度问题 92

6.2.3 遥感信息尺度问题 92

6.2.4 遥感模型的尺度问题 93

6.3 尺度的研究内容 93

6.3.1 尺度转换问题 93

6.3.2 尺度选择问题 94

6.3.3 尺度模型的特征描述 95

6.4 水色遥感的尺度理论 96

6.4.1 悬浮泥沙单波段模型的尺度效应 96

6.4.2 悬浮泥沙浓度的尺度转换 98

6.4.3 几何校正对尺度效应的影响 99

6.4.4 R（λr）／R（λnir）尺度效应 100

6.5 “伪暗像元”反射率的尺度效应 101

6.5.1 研究区域与研究数据 101

6.5.2 “伪暗像元”尺度特性 102

6.5.3 理论验证与分析 103

6.6 结论与展望 104

第7章 海岸带景观生态健康 106

7.1 概述 106

7.2 海岸带景观生态学特征 107

7.2.1 景观结构的复杂性 107

7.2.2 景观功能的多样性 108

7.2.3 景观生态的易变性和脆弱性 108

7.3 景观生态学的基本理论和原理 109

7.3.1 景观的生态学含义 109

7.3.2 景观生态学研究概述 110

7.3.3 遥感与GIS技术在景观生态学中的应用 112

7.3.4 景观格局的结构、功能及其生态学意义 113

7.3.5 景观格局分析方法及指标 114

7.3.6 关于景观格局形成机制的讨论 118

7.3.7 景观格局在海岸带生态系统健康评价中的作用 119

7.4 海岸带景观生态健康评价 119

7.4.1 海岸带生态子系统划分 119

7.4.2 指标体系与评价方法 120

7.5 海岸带景观生态规划 121

7.5.1 海岸带景观规划的内涵 121

7.5.2 海岸带景观生态规划的原则 121

7.5.3 景观生态规划的方法 122

7.5.4 海岸带生态保护建议 123

第8章 浅海水深光学遥感探测 124

8.1 概述 124

8.2 水深反演模型的构建 126

8.2.1 水深反演机理 126

8.2.2 水深反演模型 127

8.3 光学遥感测深数据处理方法 130

8.3.1 大气校正 130

8.3.2 底质类型分区 130

8.3.3 光学遥感测深波段选取 130

8.3.4 遥感影像平滑处理 131

8.3.5 水深控制点数据分组平均 131

8.3.6 潮位校正 131

8.4 东沙环礁水下地形高分辨率遥感 132

8.4.1 数据采集与预处理 132

8.4.2 水深模型的建立 133

8.4.3 精度验证 134

第9章 海岸线信息提取与海岸线演变的模拟 135

9.1 概述 135

9.2 研究现状与发展趋势 135

9.2.1 数据源 136

9.2.2 水边线卫星遥感提取算法 136

9.2.3 海岸线的提取 137

9.2.4 海岸线演变模拟 138

9.2.5 发展趋势 139

9.3 海岸线基本概念与遥感成像原理 139

9.3.1 海岸线的内涵 139

9.3.2 海岸线遥感成像原理 139

9.3.3 海岸线的分类与遥感解译标志 140

9.3.4 淤泥质岸线的提取 141

9.4 海岸线自动提取及其演变模拟的经典方法介绍 142

9.4.1 小波变换原理 142

9.4.2 数学形态学 145

9.4.3 灰色系统理论GM（1,1）模型 147

9.5 前沿性理论方法及其实现 147

9.5.1 种子点增长法 147

9.5.2 基于数学形态学的细化算法 149

9.5.3 细化算法的改进 151

9.5.4 典型海岸带像素特征分析 152

9.5.5 海岸线自动提取流程 155

9.5.6 地理元胞自动机 156

9.5.7 海岸线演变趋势元胞自动机模型 158

9.6 应用实例 161

9.6.1 基于小波变换的形态学自动算法海岸线提取实例 161

9.6.2 基于元胞自动机模型黄河口海岸线演变模拟 163

9.7 本章小结 165

第10章 海岸带遥感的不确定性 167

10.1 概述 167

10.1.1 不确定性的相关概念 167

10.1.2 不确定性研究的简要回顾 168

10.1.3 不确定性处理框架 168

10.2 不确定性数学处理方法与评价 169

10.2.1 不确定性数学处理方法 169

10.2.2 遥感数据不确定性的评价 171

10.3 海岸带及海岸带遥感 173

10.3.1 海岸带 173

10.3.2 海洋遥感卫星 175

10.3.3 海岸带遥感应用 178

10.4 遥感数据的不确定性特征及形成机理 180

10.4.1 同物异谱与同谱异物 180

10.4.2 混合像元 181

10.4.3 空间相关性 181

10.4.4 尺度效应 182

10.5 海岸带遥感不确定性的分析 183

10.5.1 海岸带数据辐射校正的不确定性 183

10.5.2 海岸带概念的不确定性 185

10.5.3 海岸带遥感数据存储的不确定性 186

10.5.4 海岸带数据处理的不确定性 187

10.6 结论与展望 189

参考文献 190