現(xiàn)代遙感科學(xué)技術(shù)體系及其理論方法

目 錄
　　
第1章 現(xiàn)代遙感科學(xué)技術(shù)概述 1
　1.1 遙感科學(xué)技術(shù)內(nèi)涵及其演化 1
　　　1.1.1 遙感的學(xué)科定義 1
　　　1.1.2 遙感的分類(lèi)體系 2
　　　1.1.3 遙感的發(fā)展趨勢(shì) 4
　1.2 對(duì)遙感科學(xué)技術(shù)的系統(tǒng)分析 5
　　　1.2.1 遙感系統(tǒng)分析結(jié)果 6
　　　1.2.2 遙感信息技術(shù)系統(tǒng) 7
　　　1.2.3 遙感基礎(chǔ)理論研究 11
　　　1.2.4 遙感信息應(yīng)用領(lǐng)域 15
　　　1.2.5 系列產(chǎn)品制造銷(xiāo)售 16
　1.3 遙感科學(xué)技術(shù)的定位與優(yōu)勢(shì) 17
　　　1.3.1 遙感科學(xué)技術(shù)體系的戰(zhàn)略定位 17
　　　1.3.2 遙感科學(xué)技術(shù)體系的發(fā)展途徑 18
　　　1.3.3 遙感科學(xué)技術(shù)體系的比較優(yōu)勢(shì) 20
　1.4 寫(xiě)作意圖及整體結(jié)構(gòu)安排 21
　　　1.4.1 寫(xiě)作的主要意圖 21
　　　1.4.2 全書(shū)結(jié)構(gòu)的安排 23
　主要參考文獻(xiàn) 25
第一篇 遙感數(shù)據(jù)獲取
第2章 遙感數(shù)據(jù)獲取的理論基礎(chǔ) 29
　2.1 可見(jiàn)光電磁輻射物理模式 29
　　　2.1.1 電磁輻射的波動(dòng)模式 29
　　　2.1.2 電磁輻射的粒子模式 31
　　　2.1.3 輻射與大氣物質(zhì)的相互作用 34
　　　2.1.4 輻射與地表物質(zhì)的相互作用 37
　　　2.1.5 輻射與遙感系統(tǒng)的交互作用 40
　2.2 紅外電磁輻射的物理模式 41
　　　2.2.1 熱紅外輻射特性 41
　　　2.2.2 熱紅外輻射定律 43
　　　2.2.3 地面物體熱特性 45
　2.3 微波電磁輻射的物理模式 47
　　　2.3.1 介質(zhì)表面的散射模型 47
　　　2.3.2 吸收損失和體散射 50
　　　2.3.3 散射特征的影響因素 50
　　　2.3.4 自然表面的后向散射 54
　主要參考文獻(xiàn) 55
第3章 可見(jiàn)光遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 56
　3.1 地物的波譜反射輻射特性 56
　　　3.1.1 典型地物的反射波譜輻射特性 56
　　　3.1.2 地物的常規(guī)反射特性測(cè)量方法 58
　　　3.1.3 地物的雙向反射特性測(cè)量方法 60
　3.2 可見(jiàn)光遙感成像技術(shù)系統(tǒng) 63
　　　3.2.1 常規(guī)可見(jiàn)光照相機(jī) 63
　　　3.2.2 數(shù)字可見(jiàn)光照相機(jī) 70
　　　3.2.3 激光雷達(dá)遙感系統(tǒng) 74
　3.3 光學(xué)遙感影像及其參數(shù)測(cè)量 76
　　　3.3.1 航空光學(xué)遙感影像基本特征 76
　　　3.3.2 單張相片比例尺和高度測(cè)量 78
　　　3.3.3 地物或地形高度的立體測(cè)量 82
　　　3.3.4 正射航空相片與數(shù)字高程模型 87
　主要參考文獻(xiàn) 89
第4章 多波段遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 91
　4.1 常規(guī)多波段成像系統(tǒng) 92
　　　4.1.1 Landsat的遙感系統(tǒng) 92
　　　4.1.2 NOAA的遙感系統(tǒng) 96
　　　4.1.3 機(jī)載多波段掃描儀 100
　4.2 線(xiàn)陣多波段成像系統(tǒng) 101
　　　4.2.1 法國(guó)SPOT遙感系統(tǒng) 101
　　　4.2.2 印度遙感衛(wèi)星系統(tǒng) 104
　　　4.2.3 熱發(fā)射反射輻射計(jì) 105
　　　4.2.4 多角度成像光譜儀 106
　　　4.2.5 甚高分辨率遙感系統(tǒng) 107
　4.3 線(xiàn)、面陣成像光譜儀 108
　　　4.3.1 機(jī)載可見(jiàn)紅外成像光譜儀 108
　　　4.3.2 小型機(jī)載攝譜成像儀 110
　　　4.3.3 中分辨率成像光譜儀 111
　　　4.3.4 成像光譜儀數(shù)據(jù)應(yīng)用 112
　主要參考文獻(xiàn) 113
第5章 熱紅外遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 114
　5.1 熱紅外遙感技術(shù)系統(tǒng) 114
　　　5.1.1 熱紅外多波段掃描儀 114
　　　5.1.2 熱紅外高光譜成像儀 116
　　　5.1.3 前視紅外遙感系統(tǒng) 122
　　　5.1.4 夜視紅外遙感系統(tǒng) 123
　　　5.1.5 紅外遙感制導(dǎo)系統(tǒng) 125
　　　5.1.6 醫(yī)用熱紅外成像系統(tǒng) 126
　5.2 熱紅外掃描數(shù)據(jù)處理 128
　　　5.2.1 數(shù)據(jù)的幾何改正 128
　　　5.2.2 數(shù)據(jù)的輻射改正 131
　5.3 熱紅外遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用 132
　　　5.3.1 遙感監(jiān)測(cè)環(huán)境污染 132
　　　5.3.2 熱影像的住宅制圖 135
　　　5.3.3 城市熱島遙感調(diào)查 136
　　　5.3.4 高光譜熱紅外地質(zhì) 137
　主要參考文獻(xiàn) 139
第6章 微波段遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 141
　6.1 微波遙感技術(shù)系統(tǒng) 141
　　　6.1.1 主動(dòng)微波遙感系統(tǒng) 141
　　　6.1.2 被動(dòng)微波遙感系統(tǒng) 145
　　　6.1.3 雷達(dá)相干應(yīng)用技術(shù) 146
　6.2 雷達(dá)遙感工作原理 147
　　　6.2.1 雷達(dá)基本參數(shù) 148
　　　6.2.2 雷達(dá)成像幾何 149
　　　6.2.3 雷達(dá)影像特征 153
　　　6.2.4 雷達(dá)成像機(jī)理 155
　6.3 雷達(dá)與環(huán)境的互動(dòng) 159
　　　6.3.1 地面粗糙度特征 159
　　　6.3.2 地面電子學(xué)特征 160
　　　6.3.3 植物的微波響應(yīng) 161
　主要參考文獻(xiàn) 165
第二篇 專(zhuān)題信息挖掘
第7章 遙感影像特征及其信息內(nèi)涵 169
　7.1 遙感影像的基本特征 169
　　　7.1.1 色彩/反差特征 169
　　　7.1.2 影像大小特征 172
　　　7.1.3 影像形狀特征 173
　　　7.1.4 影像紋理特征 174
　　　7.1.5 影像圖型特征 175
　　　7.1.6 影像高度特征 175
　　　7.1.7 影像陰影特征 177
　　　7.1.8 影像位置特征 178
　　　7.1.9 影像關(guān)系特征 178
　　　7.1.10 影像變化特征 179
　7.2 遙感影像的結(jié)構(gòu)及其解讀 180
　　　7.2.1 影像特征的邏輯關(guān)系 180
　　　7.2.2 遙感影像的語(yǔ)義結(jié)構(gòu) 183
　　　7.2.3 遙感影像的判讀標(biāo)志 187
　7.3 遙感影像內(nèi)涵的客觀規(guī)律 190
　主要參考文獻(xiàn) 194

第8章 遙感數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng) 195
　8.1 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量原理 195
　　　8.1.1 坐標(biāo)系及內(nèi)、外方位元素 195
　　　8.1.2 中心投影構(gòu)像方程及變換 199
　　　8.1.3 光束法雙像解析攝影測(cè)量 200
　　　8.1.4 解析法空中三角測(cè)量技術(shù) 202
　8.2 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量作業(yè) 203
　　　8.2.1 影像數(shù)據(jù)輸入 203
　　　8.2.2 遙感影像匹配 204
　　　8.2.3 數(shù)字高程模型 211
　　　8.2.4 正射影像生成 220
　8.3 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng) 222
　　　8.3.1 Helava數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng) 223
　　　8.3.2 PHODIS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng) 223
　　　8.3.3 WuDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng) 224
　　　8.3.4 兩種基于微機(jī)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng) 225
　主要參考文獻(xiàn) 225
第9章 遙感影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 226
　9.1 傳統(tǒng)的遙感影像數(shù)字處理系統(tǒng) 226
　　　9.1.1 遙感影像數(shù)據(jù)的監(jiān)督分類(lèi) 226
　　　9.1.2 遙感影像數(shù)據(jù)非監(jiān)督分類(lèi) 234
　9.2 成像光譜儀遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 238
　　　9.2.1 高光譜數(shù)據(jù)提取信息的步驟 239
　　　9.2.2 高光譜數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng) 250
　9.3 成像雷達(dá)的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 252
　　　9.3.1 雷達(dá)立體測(cè)量 253
　　　9.3.2 雷達(dá)斜坡測(cè)量 257
　　　9.3.3 雷達(dá)干涉測(cè)量 259
　主要參考文獻(xiàn) 267
第10章 遙感特征參數(shù)反演系統(tǒng) 269
　10.1 定量遙感反演的原理方法 269
　　　10.1.1 遙感特征參數(shù)反演的基本原理 269
　　　10.1.2 遙感特征參數(shù)反演的主要方法 274
　　　10.1.3 遙感特征參數(shù)反演的軟件系統(tǒng) 284
　10.2 遙感地面特征參數(shù)的反演 286
　　　10.2.1 陸面溫度反演 286
　　　10.2.2 土壤濕度反演 296
　　　10.2.3 蒸散參數(shù)反演 306
　10.3 遙感植被特征參數(shù)的反演 311
　　　10.3.1 葉面指數(shù)的定義、模型和參數(shù) 312
　　　10.3.2 葉面指數(shù)及相關(guān)特征參數(shù)的計(jì)算 315
　10.4 遙感水體特征參數(shù)的反演 317
　　　10.4.1 水域特征參數(shù)的反演 317
　　　10.4.2 海冰特征參數(shù)的反演 320
　　　10.4.3 雪被的特征參數(shù)反演 327
　10.5 遙感大氣特征參數(shù)的反演 330
　　　10.5.1 CO2特征參數(shù)的遙感反演 331
　　　10.5.2 O3特征參數(shù)的遙感反演 334
　　　10.5.3 氣溶膠特征參數(shù)的反演 338
　主要參考文獻(xiàn) 342
第11章 遙感影像交互判讀系統(tǒng) 349
　11.1 影像群判讀系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 349
　　　11.1.1 客戶(hù)機(jī)系統(tǒng) 350
　　　11.1.2 服務(wù)器系統(tǒng) 351
　11.2 諸底層處理模塊的技術(shù)特點(diǎn) 355
　　　11.2.1 底層處理模塊的關(guān)鍵技術(shù) 355
　　　11.2.2 底層處理模塊的特色算法 359
　11.3 影像判讀子系統(tǒng)的功能構(gòu)成 362
　　　11.3.1 功能構(gòu)建框架 363
　　　11.3.2 目視交互判讀 364
　　　11.3.3 專(zhuān)題自動(dòng)分類(lèi) 366
　　　11.3.4 分區(qū)自動(dòng)分類(lèi) 367
　　　11.3.5 輔助波段分類(lèi) 369
　　　11.3.6 動(dòng)態(tài)變化判讀 370
　　　11.3.7 人機(jī)混合判讀 372
　11.4 群判讀應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)實(shí)施 373
　　　11.4.1 專(zhuān)題判讀制圖應(yīng)用系統(tǒng) 373
　　　11.4.2 抽樣檢測(cè)訂正應(yīng)用系統(tǒng) 375
　　　11.4.3 目標(biāo)檢出識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng) 377
　　　11.4.4 判讀技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng) 378
　主要參考文獻(xiàn) 380
第三篇 業(yè)務(wù)應(yīng)用集成
第12章 遙感深化應(yīng)用及其重要支柱 383
　12.1 地理信息系統(tǒng)支柱 383
　　　12.1.1 GIS的科學(xué)定義 383
　　　12.1.2 GIS的技術(shù)構(gòu)成 384
　　　12.1.3 GIS的研究?jī)?nèi)容 386
　　　12.1.4 GIS的分類(lèi)體系 387
　　　12.1.5 GIS的發(fā)展策略 389
　　　12.1.6 GIS的作業(yè)過(guò)程 390
　12.2 多種來(lái)源數(shù)據(jù)支柱 391
　　　12.2.1 臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù) 392
　　　12.2.2 統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù) 395
　　　12.2.3 常規(guī)制圖數(shù)據(jù) 399
　　　12.2.4 實(shí)況調(diào)查數(shù)據(jù) 401
　12.3 系統(tǒng)應(yīng)用模型支柱 404
　　　12.3.1 模型基本概念 404
　　　12.3.2 系統(tǒng)建模機(jī)制 409
　　　12.3.3 個(gè)體模型分類(lèi) 417
　主要參考文獻(xiàn) 419
第13章 遙感常規(guī)業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行系統(tǒng) 421
　13.1 遙感區(qū)域動(dòng)態(tài)調(diào)查制圖系統(tǒng) 421
　　　13.1.1 系統(tǒng)框架 421
　　　13.1.2 判讀制圖 424
　　　13.1.3 數(shù)據(jù)處理 426
　　　13.1.4 應(yīng)用實(shí)例 430
　13.2 遙感統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間分析系統(tǒng) 437
　　　13.2.1 系統(tǒng)技術(shù)框架 437
　　　13.2.2 分析應(yīng)用模型 441
　13.3 遙感多級(jí)采樣目標(biāo)估算系統(tǒng) 451
　　　13.3.1 遙感農(nóng)作物面積估算分系統(tǒng) 452
　　　13.3.2 遙感農(nóng)作物單產(chǎn)估算分系統(tǒng) 456
　　　13.3.3 遙感估產(chǎn)及估產(chǎn)精度的檢驗(yàn) 460
　主要參考文獻(xiàn) 462
第14章 遙感突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng) 463
　14.1 遙感生態(tài)異常早期報(bào)警系統(tǒng) 463
　　　14.1.1 報(bào)警系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu) 463
　　　14.1.2 突發(fā)事件的報(bào)警模型 466
　14.2 遙感突發(fā)事件快速報(bào)告系統(tǒng) 476
　　　14.2.1 總體構(gòu)成 476
　　　14.2.2 工作流程 481
　14.3 事發(fā)地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查互動(dòng)系統(tǒng) 484
　　　14.3.1 技術(shù)支持系統(tǒng) 484
　　　14.3.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方案 489
　　　14.3.3 應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例 494
　14.4 遙感應(yīng)急空間決策支持系統(tǒng) 500
　　　14.4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 501
　　　14.4.2 決策支持工具 505
　　　14.4.3 系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制 509
　主要參考文獻(xiàn) 511
第15章 遙感科學(xué)技術(shù)發(fā)展支持系統(tǒng) 513
　15.1 遙感發(fā)展支持系統(tǒng)的總體構(gòu)成 513
　　　15.1.1 系統(tǒng)的發(fā)展背景 513
　　　15.1.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 515
　15.2 遙感地面試驗(yàn)場(chǎng)類(lèi)型及其特征 531
　　　15.2.1 遙感儀器定標(biāo)試驗(yàn)場(chǎng) 532
　　　15.2.2 遙感應(yīng)用研究試驗(yàn)場(chǎng) 541
　15.3 遙感發(fā)展支持系統(tǒng)的運(yùn)行模式 545
　　　15.3.1 遙感基礎(chǔ)研究模式 545
　　　15.3.2 遙感技術(shù)創(chuàng)新模式 547
　　　15.3.3 遙感應(yīng)用示范模式 549
　　　15.3.4 遙感人才培訓(xùn)模式 550
　主要參考文獻(xiàn) 552
第四篇 網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)
第16章 遙感信息服務(wù)及其科技導(dǎo)向 557
　16.1 遙感信息服務(wù)的理論導(dǎo)向 557
　　　16.1.1 人地系統(tǒng)科學(xué)的理論研究 557
　　　16.1.2 人地系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用研究 562
　16.2 地理信息服務(wù)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 567
　　　16.2.1 計(jì)算觀點(diǎn)：服務(wù)鏈接的基礎(chǔ) 567
　　　16.2.2 信息觀點(diǎn)：語(yǔ)義互操作基礎(chǔ) 569
　　　16.2.3 工程觀點(diǎn)：分布式處理基礎(chǔ) 572
　　　16.2.4 技術(shù)觀點(diǎn)：跨平臺(tái)互操作的基礎(chǔ) 574
　16.3 基于Web的信息服務(wù)技術(shù) 575
　　　16.3.1 Web服務(wù)的主要相關(guān)技術(shù) 576
　　　16.3.2 Web服務(wù)及其數(shù)據(jù)的建模 577
　　　16.3.3 Web服務(wù)技術(shù)體系的結(jié)構(gòu) 579
　　　16.3.4 OGC的Web服務(wù)總體框架 579
　　　16.3.5 OGC 互操作程序服務(wù)模型 582
　16.4 網(wǎng)格技術(shù)及空間信息網(wǎng)格 584
　　　16.4.1 網(wǎng)格技術(shù)基礎(chǔ) 585
　　　16.4.2 網(wǎng)格核心技術(shù) 590
　　　16.4.3 空間信息網(wǎng)格 592
　主要參考文獻(xiàn) 595
第17章 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 596
　17.1 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的源頭 596
　　　17.1.1 遙感數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用任務(wù) 597
　　　17.1.2 遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)系統(tǒng) 600
　17.2 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的生成 601
　　　17.2.1 數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成子系統(tǒng) 602
　　　17.2.2 數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成的過(guò)程 604
　　　17.2.3 數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成的特點(diǎn) 606
　17.3 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的服務(wù) 608
　　　17.3.1 訂購(gòu)處理子系統(tǒng) 608
　　　17.3.2 任務(wù)計(jì)劃子系統(tǒng) 614
　主要參考文獻(xiàn) 618

第18章 遙感信息共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 619
　18.1 基于元數(shù)據(jù)查詢(xún)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 619
　　　18.1.1 元數(shù)據(jù) 619
　　　18.1.2 數(shù)據(jù)交換中心 624
　　　18.1.3 共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例 628
　18.2 基于影像搜索的服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 636
　　　18.2.1 Google Earth 636
　　　18.2.2 Virtual Earth 641
　主要參考文獻(xiàn) 646
第19章 遙感系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 647
　19.1 基于Web GIS的應(yīng)用服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 647
　　　19.1.1 Web GIS的概念和特征 647
　　　19.1.2 Web GIS的構(gòu)建與技術(shù) 651
　　　19.1.3 Web GIS應(yīng)用及其實(shí)例 655
　19.2 基于網(wǎng)格計(jì)算的應(yīng)用服務(wù)網(wǎng)格 663
　　　19.2.1 遙感服務(wù)網(wǎng)格 663
　　　19.2.2 地學(xué)應(yīng)用網(wǎng)格 670
　　　19.2.3 全球信息網(wǎng)格 679
　主要參考文獻(xiàn) 685
第20章 國(guó)家遙感信息基礎(chǔ)設(shè)施 687
　20.1 遙感基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)成 687
　　　20.1.1 遙感基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)成 687
　　　20.1.2 遙感基礎(chǔ)設(shè)施的支柱 690
　20.2 遙感學(xué)科體系的定位 691
　　　20.2.1 遙感學(xué)科體系定位的依據(jù) 691
　　　20.2.2 遙感學(xué)科體系構(gòu)成的建議 694
　20.3 遙感系列產(chǎn)品的推出 695
　　　20.3.1 遙感系列產(chǎn)品生成的概念模型 695
　　　20.3.2 遙感系列產(chǎn)品類(lèi)型的具體劃分 696
　　　20.3.3 基于遙感系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)細(xì)分 697
　　　20.3.4 遙感科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的效益計(jì)算 698
　20.4 遙感發(fā)展環(huán)境的營(yíng)造 701
　　　20.4.1 政策法規(guī)環(huán)境的營(yíng)造 702
　　　20.4.2 規(guī)劃布局環(huán)境的營(yíng)造 710
　　　20.4.3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范環(huán)境的營(yíng)造 713
　　　20.4.4 遙感國(guó)際環(huán)境的營(yíng)造 715
　主要參考文獻(xiàn) 718
作者簡(jiǎn)歷 721