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內容簡介

本書論述從山地和山地遙感的基礎理論入手，綜閤介紹瞭近年來山地定量遙感研究的主要成果、新進展和應用實例。本書論述從山地和山地遙感的基礎理論入手，綜閤介紹瞭近年來山地定量遙感研究的主要成果、新進展和應用實例。

目錄

目錄
序一
序二
前言
第1章緒論1
1.1山地與山地研究1
1.1.1山地典型特徵1
1.1.2山地分布3
1.1.3山地研究範疇5
1.1.4國際山地研究6
1.2山地遙感概述8
1.2.1遙感的起源與發展8
1.2.2山地遙感基本內涵10
1.2.3山地遙感的發展曆程14
1.3國內外研究進展16
1.3.1山地遙感國內外相關研究計劃16
1.3.2山地遙感基礎理論與方法研究進展16
1.3.3山地遙感綜閤應用研究進展21
1.3.4山地遙感發展新機遇23
1.3.5山地遙感研究麵臨的挑戰25
1.4小結26
參考文獻26
第2章遙感基礎知識36
2.1遙感平颱與傳感器36
2.1.1遙感平颱36
2.1.2傳感器37
2.1.3當前主要陸地衛星41
2.2遙感基本原理59
2.2.1遙感電磁輻射原理59
2.2.2電磁輻射的傳輸與相互作用63
2.3遙感信息應用基本流程72
2.4小結77
參考文獻77
第3章山地光學遙感影像預處理方法81
3.1概述81
3.2光學遙感影像幾何校正81
3.2.1光學影像幾何校正基本概念81
3.2.2光學遙感影像幾何誤差源83
3.2.3地麵控製點的獲取方法87
3.2.4衛星影像幾何校正數學模型94
3.2.5山地光學遙感影像正射校正97
3.2.6應用實例102
3.3光學影像大氣校正107
3.3.1大氣校正基本內容107
3.3.2氣溶膠影響的大氣校正方法108
3.3.3水汽影響的大氣校正方法116
3.3.4常用大氣輻射傳輸模型117
3.3.5山地光學遙感影像大氣校正的特殊性120
3.4光學遙感影像雲及其陰影檢測技術122
3.4.1雲的物理形態及其輻射特徵123
3.4.2光學遙感影像雲檢測方法125
3.4.3雲陰影檢測及其在山區的特殊性132
3.5小結136
參考文獻137
第4章山地光學遙感影像地形輻射校正146
4.1概述146
4.2理論基礎146
4.3典型地形輻射校正模型148
4.3.1朗伯體假設模型148
4.3.2非朗伯體假設模型154
4.4應用實例160
4.4.1幾種地形輻射校正模型對比試驗160
4.4.2地形輻射校正在森林擾動遙感監測中的應用165
4.4.3地形輻射校正在多時相影像閤成中的應用167
4.5小結169
參考文獻169
第5章山地土地利用/覆被遙感監測174
5.1概述174
5.2土地利用/覆被分類係統175
5.2.1土地利用/覆被分類係統構建原則176
5.2.2國際代錶性土地利用/覆被分類係統176
5.2.3國內代錶性土地利用/覆被分類係統180
5.2.4山地土地利用/覆被分類係統的特殊性183
5.3土地利用/覆被遙感監測常用數據源184
5.3.1遙感影像數據184
5.3.2非遙感影像數據187
5.3.3數據源選取原則191
5.3.4山地土地利用/覆被遙感監測數據源的典型特徵192
5.4代錶性土地利用/覆被産品193
5.4.1全球尺度土地利用/覆被遙感産品193
5.4.2區域與國傢尺度土地利用/覆被遙感産品200
5.5山地土地利用/覆被遙感製圖203
5.5.1土地利用/覆被遙感分類方法204
5.5.2土地利用/覆被遙感製圖的不確定性分析212
5.5.3山地土地利用/覆被遙感製圖的難點213
5.5.4山地土地利用/覆被遙感自動製圖應用實例215
5.6山地土地利用/覆被遙感變化檢測221
5.6.1土地利用/覆被遙感變化檢測方法222
5.6.2山地土地利用/覆被變化檢測的難點227
5.6.3山地土地利用/覆被變化檢測應用實例228
5.7小結231
參考文獻231
第6章山地植被生物物理參數遙感反演239
6.1概述239
6.2基於經驗關係的反演方法240
6.3基於物理模型的反演方法242
6.3.1前嚮模型242
6.3.2反演算法249
6.4典型生物物理參數反演算法256
6.4.1葉麵積指數和光閤有效輻射吸收比256
6.4.2地上生物量260
6.4.3總初級生産力和淨初級生産力261
6.5當前主要生物物理參數遙感産品264
6.5.1葉麵積指數和光閤有效輻射吸收比遙感産品264
6.5.2植被覆蓋度遙感産品266
6.6山地生物物理參數反演的特殊性及策略267
6.7應用實例269
6.7.1山地植被葉麵積指數遙感反演269
6.7.2山地森林地上生物量遙感估算270
6.7.3山地NPP/GPP遙感估算272
6.8小結278
參考文獻278
第7章山地地錶能量收支參量遙感估算288
7.1概述288
7.2地錶輻射能量收支平衡288
7.3地錶溫度遙感反演290
7.3.1熱紅外遙感中涉及的溫度定義290
7.3.2地錶溫度熱紅外遙感反演方法概述293
7.3.3山地地錶溫度反演與應用基本問題299
7.4地錶輻射收支參量遙感估算302
7.4.1地錶短波輻射反演303
7.4.2地錶長波輻射反演315
7.5地錶水熱通量遙感估算321
7.5.1土壤熱通量321
7.5.2顯熱通量322
7.5.3潛熱通量323
7.5.4地錶土壤水分333
7.5.5山地地錶水熱通量遙感估算應用實例336
7.6小結339
參考文獻339
第8章山地陸錶參量多源數據同化反演348
8.1數據同化相關理論348
8.1.1觀測與模型的不確定性348
8.1.2觀測與模型耦閤349
8.1.3數據同化方法的優缺點351
8.2遙感中常用的數據同化算法352
8.2.1變分算法352
8.2.2序貫同化355
8.3典型過程模型356
8.3.1陸麵過程模型356
8.3.2水文模型361
8.3.3生態模型364
8.4典型數據同化係統介紹369
8.4.1北美陸麵數據同化係統和全球陸麵數據同化係統369
8.4.2歐洲陸麵數據同化係統370
8.4.3中國西部陸麵數據同化係統370
8.5山地陸錶參量同化反演的特殊性370
8.5.1山地陸麵過程模型模擬麵臨的問題370
8.5.2山地陸麵過程模型模擬改進372
8.6應用實例374
8.6.1時間序列土壤濕度同化反演374
8.6.2時間序列葉麵積指數同化反演377
8.7小結379
參考文獻379
第9章山地遙感産品地麵驗證388
9.1遙感産品驗證及研究現狀388
9.1.1基本概念388
9.1.2遙感産品驗證基本技術流程389
9.1.3國際重要遙感産品地麵驗證網絡391
9.1.4遙感産品驗證研究進展396
9.2山地遙感産品驗證的特殊性和可行途徑397
9.3地麵測量采樣技術399
9.3.1地麵采樣方法介紹400
9.3.2地麵樣方布設技術示例分析402
9.3.3山地樣方布設難點與解決途徑406
9.4地錶關鍵參數測量方法407
9.4.1地錶反射率光譜測量407
9.4.2葉麵積指數測量409
9.4.3森林結構參數測量411
9.4.4生物量測量412
9.4.5植被覆蓋度測量414
9.4.6土地覆被類型測量418
9.5尺度效應與尺度轉換方法420
9.5.1尺度效應420
9.5.2空間尺度轉換421
9.5.3時間尺度轉換429
9.5.4星-空-地多尺度同步觀測429
9.5.5山地空間尺度效應探討435
9.6應用實例436
9.6.1山區GLASS下行短波輻射産品驗證436
9.6.2山區典型LAI産品驗證440
9.7小結444
參考文獻444
第10章山地災害遙感應急調查451
10.1山地災害與遙感應急調查451
10.1.1山地災害的類型、危害與分布452
10.1.2遙感技術在山地災害應急調查中的優勢454
10.1.3山地災害遙感應急調查一般流程456
10.1.4空間和重大災害國際憲章458
10.2崩塌、滑坡遙感應急調查459
10.2.1崩塌、滑坡影像特徵460
10.2.2汶川地震滑坡遙感調查465
10.2.3蘆山地震崩滑災害遙感快速調查與評估467
10.3泥石流遙感應急調查473
10.3.1泥石流影像特徵473
10.3.2舟麯泥石流遙感調查474
10.3.3汶川地震泥石流、崩滑災害遙感快速提取478
10.3.4映秀鎮紅椿溝泥石流遙感調查481
10.4堰塞湖遙感應急調查484
10.4.1堰塞湖影像特徵485
10.4.2易貢堰塞湖遙感調查486
10.5小結495
參考文獻496
第11章無人機遙感及其山地應用499
11.1無人機遙感概述499
11.1.1無人機遙感係統構成499
11.1.2無人機遙感平颱502
11.1.3無人機遙感發展曆程503
11.1.4無人機遙感在山地的應用優勢504
11.2無人機遙感影像處理505
11.2.1無人機影像背景知識505
11.2.2無人機影像匹配509
11.2.3無人機影像質量評價方法511
11.2.4無人機影像幾何校正515
11.2.5無人機影像空中三角測量520
11.2.6無人機影像拼接521
11.3應用實例525
11.3.1基於無人機遙感的泥石流災害信息提取及三維模擬525
11.3.2基於無人機遙感的草地生物量估算529
11.4小結532
參考文獻533
第12章數字山地大數據框架535
12.1數字山地535
12.1.1基本概念535
12.1.2數字山地內涵與學科關係538
12.1.3數字山地的研究內容540
12.2山地科學大數據的層次541
12.2.1核心數據——遙感信息541
12.2.2重要補充——物聯網與模型數據542
12.2.3外圍數據——大數據帶來的機遇543
12.3數字山地應用平颱框架544
12.3.1數字山地應用平颱數據體係544
12.3.2應用平颱的參考標準546
12.3.3應用平颱的總體結構548
12.3.4應用平颱的關鍵技術549
12.4數字山地建設與應用實例552
12.4.1山地科學數據共享平颱552
12.4.2岷江上遊流域可持續管理係統558
12.5展望567
參考文獻568
附錄Ⅰ常用遙感數據、産品及相關開源工具下載網址571
附錄Ⅱ縮寫詞573
附圖Ⅰ中國數字山地圖580

精彩書摘

　　《山地遙感》：
　　儀器法主要是利用傳感器測量光通過植被層的狀況計算植被覆蓋度，主要包括如下幾種方法：
　　（1）空間光量計法SQS（Spatial Quantum Sensor）與移動光量計法TQS（Traversing Quantum Sell）：SQS和TQS均為利用傳感器測量光通過植被層的狀況計算覆蓋度，都要求有專用的傳感器設備，對設備要求較高，在野外操作起來也不是很方便。
　　（2）近景攝影測量法：相機主光軸垂直於地麵照相後，根據相片估算植被覆蓋度。此方法剋服瞭其他常用地錶測量植被覆蓋度方法的主觀性，測量精度高，穩定性好，野外用時少。但使用此方法時，需要注意的是照片邊緣區域的形變較大，為保證植被覆蓋度測量的精度，測量時應去掉邊緣部分，隻使用相片的中心區域。
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