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內容簡介

　　《水文遙感》概述瞭水文遙感的基本概念和發展過程及趨勢，針對大氣水分、地錶水體、土壤水分、冰雪、降水、蒸散和徑流等水循環主要變量，較為係統地闡述瞭水文變量的物理基礎、定量遙感反演方法、地麵驗證方法和反演産品及其應用案例，書末從流域水循環角度，對水文遙感的發展前景進行瞭展望。

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 基本概念
1．1．1 地球錶層係統與對地觀測遙感
1．1．2 地球水循環與水文學
1．2 水文遙感的學科內涵
1．2．1 水文遙感的産生與發展
1．2．2 水文遙感的基本內容
1．2．3 水文遙感的學科特徵
1．2．4 作為交叉學科的水文遙感
1．3 水文遙感與全球氣候變化
參考文獻

第2章 地球水循環
2．1 水的物理特性
2．1．1 水的結構與特性
2．1．2 水的三態及轉化
2．1．3 水的電磁波譜特性
2．2 地球係統水的分布
2．2．1 水的分類
2．2．2 各類水的分布
2．3 水分循環
2．3．1 大氣水循環
2．3．2 海洋水循環
2．3．3 陸地水循環
2．4 能水平衡
2．4．1 能量平衡
2．4．2 水量平衡
2．5 本章小結
參考文獻

第3章 遙感物理基礎
3．1 電磁輻射物理基礎
3．1．1 電磁波與電磁波譜
3．1．2 電磁輻射基本度量
3．1 ，3電磁輻射基本原理
3．1．4 電磁輻射傳輸方程
3．2 日-地-星間輻射傳輸過程
3．2．1 太陽輻射
3．2．2 大氣輻射傳輸過程
3．2．3 地錶輻射傳輸過程
3．2．4 地球輻射傳輸方程
3．3 大氣與地物的波譜特徵
3．3．1 主要大氣成分的譜綫特徵
3．3．2 典型地物的波譜特徵
3．3．3 主要的地物波譜數據庫
3．4 衛星遙感分類
3．4．1 紫外遙感
3．4．2 可見光-反射紅外遙感
3．4．3 熱紅外遙感
3．4．4 微波遙感
3．5 衛星遙感平颱
3．5．1 對地靜止衛星
3．5．2 近地軌道衛星
3．6 衛星組網與虛擬星座
3．6．1 衛星組網
3．6．2 虛擬星座
3．7 本章小結
參考文獻

第4章 大氣水分遙感
4．1 大氣水汽的物理基礎
4．1．1 大氣水汽的存在方式與分類
4．1．2 大氣水汽的基本運動方式與原理
4．1．3 大氣水汽的度量指標與錶示方法
4．1．4 大氣水汽與電磁波的相互作用特性
4．2 大氣水汽遙感方法
4．2．1 可見光-近紅外遙感方法
4．2．2 熱紅外遙感方法
4．2．3 被動微波遙感方法
4．2．4 主動微波遙感方法
4．2．5 激光雷達遙感方法
4．2．6 多傳感器聯閤方法
4．3 地麵觀測方法與遙感反演精度檢驗
4．3．1 地麵測量方法
4．3．2 遙感反演精度檢驗
4．4 全球水汽産品及應用
4．4．1 主要大氣水汽産品
4．4．2 大氣水汽産品應用
4．5 本章小結
參考文獻

第5章 陸地水體遙感
5．1 陸地水體的物理基礎
5．1．1 陸地水體的存在形式與分布
5．1．2 陸地水體的基本運動方式與原理
5．1．3 陸地水體的度量指標與錶示方法
5．1．4 陸地水體與電磁波的相互作用特性
5．2 陸地水體參數遙感方法
5．2．1 水域麵積
5．2．2 河湖水位
5．2．3 蓄水量
5．3 地麵測量方法與反演精度檢驗
5．3．1 地麵測量方法
5．3．2 遙感反演精度檢驗
5．4 全球陸地水體數據集及應用
5．4．1 全球陸錶水體數據集
5．4．2 陸地水體産品應用
5．5 本章小結
參考文獻

第6章 土壤水分遙感
6．1 土壤水分物理基礎
6．1．1 土壤水分的存在形式與分類
6．1．2 土壤水分的基本運動方式與原理
6．1．3 土壤水分的度量指標與錶示方法
6．1．4 土壤水分與電磁波的相互作用特性
6．2 土壤水分遙感方法
6．2．1 可見光-近紅外遙感方法
6．2．2 熱紅外遙感方法
6．2．3 被動微波遙感方法
6．2．4 主動微波遙感方法
6．2．5 多傳感器聯閤方法
6．3 地麵觀測方法與遙感反演精度檢驗
6．3．1 地麵測量方法
6．3．2 遙感反演精度檢驗
6．4 全球土壤水分産品及應用
6．4．1 全球土壤水分遙感數據集
6．4．2 土壤水分産品應用
6．5 本章小結
參考文獻

第7章 冰雪遙感
7．1 冰雪物理基礎
7．1．1 冰雪的分類與分布
7．1．2 冰雪形成條件與過程
7．1．3 冰雪度量指標
7．1．4 冰雪與電磁波的相互作用特性
7．2 冰雪遙感方法
7．2．1 可見光-近紅外遙感方法
7．2．2 熱紅外遙感方法
7．2．3 被動微波遙感方法
7．2．4 主動微波遙感方法
7．2．5 多傳感器聯閤方法
7．3 地麵測量方法與遙感反演精度檢驗
7．3．1 地麵測量方法
7．3．2 遙感反演精度檢驗
7．4 全球冰雪産品及應用
7．4．1 全球冰雪遙感産品
7．4．2 冰雪産品應用
7．5 本章小結
參考文獻

第8章 降水遙感
8．1 降水物理基礎
8．1．1 降水形成的宏觀背景條件
8．1．2 降水形成的微觀物理過程
8．1．3 降水度量指標與錶示方法
8．1．4 水凝物與電磁波的相互作用
8．2 降水遙感方法
8．2．1 可見光-紅外遙感方法
8．2．2 被動微波遙感方法
8．2．3 雷達遙感方法
8．2．4 多傳感器聯閤方法
8．3 地麵測量方法與遙感反演精度驗證
8．3．1 地麵測量方法
8．3．2 遙感反演精度檢驗
8．4 全球降水産品及應用
8．4．1 全球降水遙感産品
8．4．2 降水産品應用
8．5 本章小結
參考文獻

第9章 地錶蒸散遙感
9．1 蒸散物理基礎
9．1．1 地錶蒸散的宏觀背景
9．1．2 蒸散物理過程與原理
9．1．3 地錶蒸散的度量指標與錶示方法
9．1．4 電磁波與相關環境要素之間的相互作用特性
9．2 蒸散遙感方法
9．2．1 可見光-近紅外遙感方法
9．2．2 熱紅外遙感方法
9．2．3 微波遙感方法
9．2．4 多傳感器聯閤方法
9．2．5 海洋蒸發遙感方法
9．3 地麵測量方法與遙感反演精度檢驗
9．3．1 地麵測量方法
9．3．2 遙感反演精度檢驗
9．4 全球蒸散産品及應用
9．4．1 全球蒸散遙感産品
9．4．2 蒸散産品應用
9．5 本章小結
參考文獻

第10章 海洋水文遙感
10．1 海洋水文物理基礎
10．1．1 海洋水體的分布與特性
10．1．2 海洋水體的基本運動方式與原理
10．1．3 海洋水體的度量指標與錶示方法
10．1．4 海洋水體的電磁波譜特性
10．2 海洋水文要素遙感方法
10．2．1 海水潮位遙感方法
10．2．2 海水深度遙感方法
10．2．3 海錶洋流遙感方法
10．2．4 海洋水量變化遙感方法
10．3 地麵測量方法與遙感反演精度檢驗
10．3．1 地麵測量方法
10．3．2 遙感反演精度檢驗
10．4 全球海洋水文數據集及應用
10．4．1 海麵高度産品數據集
10．4．2 海洋地形／深度産品數據集
10．4．3 海錶洋流産品數據集
10．4．4 地球重力場産品數據集
10．5 本章小結
參考文獻

附錄 遙感精度檢驗評價指標

精彩書摘

　　《水文遙感》：
　　2.水文遙感的內涵與外延
　　作為一門交叉學科，水文遙感涉及到水文學與遙感科學這兩門學科的基本內容，顯然它不能涵蓋這兩門學科的全部內容。作為一門相對獨立的學科，水文遙感具有自身的內涵和外延，具體錶現在以下4個方麵。
　　地球水分的電磁輻射特徵地球水圈中存在多種多樣的水分，例如，大氣中的水汽，河湖中的水體，陸麵上的積雪，海洋中的冰川等。水分處於不同的相態，一般會錶現齣不同的電磁輻射特徵。即使處於同一種相態，不同時間、不同場所水分的電磁輻射特徵也會呈現齣明顯的差異，例如，因泥沙而導緻的湖泊水體差異，雨前雨後的土壤水分差異，處於不同發展階段的降水雲係變化等。但不論處於何種形式、何種時刻、何種場所的水分，都遵守普朗剋（Planck）輻射定律、斯特藩一波爾茲曼（Stefan-Boltzmann）定律、維恩（wien）位移定律等電磁輻射原理；這些水分的電磁輻射特徵在時間上和空間上都錶現齣一定的變化特徵和規律。分析把握地球水分的電磁輻射特徵及其變化規律，屬於水文遙感的基礎性內容，同時它也是遙感圖像解譯和地錶參數定量反演的基礎。
　　地球水圈內輻射傳輸過程地球水圈上至大氣圈對流層頂部，下至岩石圈深層地下水下限，空間分布範圍十分廣泛。來自不同方嚮、不同輻射源的電磁波，在水圈傳播過程中，受地球水分的吸收、反射、散射和摺射等多種影響，其輻射強度和輻射角度等也會發生相應變化。一方麵，電磁波在地球水圈中的輻射傳輸過程遵循電磁輻射傳輸原理；另一方麵，由於傳輸媒介的作用，在大氣、地錶水體、土壤、植被中，電磁波的輻射傳輸過程錶現齣強烈的差異。因此，輻射傳輸變化既與水分含量多少有關，也與傳輸媒介的物理特性和物理結構等密切相關。研究不同媒介的輻射傳輸過程，尤其是水分與電磁波輻射之間的相互作用機製，有助於全麵認識和理解電磁波在地球水圈中的輻射傳輸過程，同時它也是基於遙感反演地球水分物理參數的核心理論基礎，屬於水文遙感的必然組成部分。
　　水圈要素的遙感反演方法地球水圈是由大氣水分、地錶水體、地下水、降水、蒸散和徑流等構成的連續循環整體。遙感則具有多種對地觀測方式，譬如，衛星的運行軌道不盡相同，各種傳感器及不同的成像方式，涉及可見光、近紅外、熱紅外、微波等不同波段，不同波譜分辨率及時空分辨率。因此，運用遙感觀測數據獲取地錶參數，涉及復雜的數據處理分析。一般通過結閤地物電磁波譜性質、輻射傳輸原理、水量平衡原理或水文過程等主導方程，發展地錶參數的定量反演方法，來實現對地錶參數的提取，由此衍生麵嚮不同水圈要素的、使用同源或多源遙感數據的、名目繁多的定量反演方法，這是遙感科學的本質內容所在。研究發展水圈要素的遙感反演方法，構成水文遙感的核心內容，同時其發展狀況也標示著水文遙感的學科成熟度。
　　地球水圈的宏觀變化過程地球水圈是水文遙感的目標觀測對象。水圈內的各種水文現象和過程，既具有全球性質，也具有特定的尺度特徵及多尺度性。例如，全球降水分布，中尺度暴雨過程和局地降水過程等。利用遙感反演這些變化過程，既可分析不同尺度的水文過程及格局與特徵，也可作為輸入數據輸入水文模型或氣候模型中，對水文過程進行預報，對災害性事件進行預警。可見，水文遙感可以提供地球水圈的宏觀變化過程，有利於人們揭示其宏觀變化規律，增進對地球水圈的認識和理解，這也是水文遙感的應用領域。
　　從理論-方法-技術-應用這一學科邏輯來看，除瞭基礎性的理論和方法之外，水文遙感的數據處理分析與時空錶現，都涉及到相關的技術研發與技術實現。考慮到同一種遙感反演方法可以通過不同的技術途徑來實現，而實現這些技術的數據處理係統和可視化係統等並不具有明顯的水文遙感學科特色，本書不再贅述。
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