基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)

前言

溫家寶總理在第六次全國(guó)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上明確提出“要建立先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，全面反映環(huán)境質(zhì)量狀況和趨勢(shì)，準(zhǔn)確預(yù)警各類環(huán)境突發(fā)事件”。如何利用各種先進(jìn)技術(shù)手段提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的能力和水平正成為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作面臨的重要任務(wù)和挑戰(zhàn)。環(huán)境遙感具有大范圍、快速、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、可視、大信息量等特點(diǎn)，作為先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系基礎(chǔ)性的新型支撐技術(shù)，在我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中具有重大的應(yīng)用價(jià)值。為此，原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局自1998年就與國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)聯(lián)合提出了建立“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星）”項(xiàng)目方案，旨在將衛(wèi)星遙感技術(shù)全面引入我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況及其變化趨勢(shì)的天一地一體化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，2002年項(xiàng)目方案得到國(guó)家正式批準(zhǔn)。經(jīng)過十多年持續(xù)不斷的努力，我國(guó)首顆環(huán)境衛(wèi)星終于在2008年成功發(fā)射。隨著環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)，迫切需要解決衛(wèi)星在應(yīng)用和運(yùn)行過程中遇到的各種關(guān)鍵技術(shù)問題。環(huán)境保護(hù)部審時(shí)度勢(shì)，適時(shí)啟動(dòng)了“環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)工程及其關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理、環(huán)境參數(shù)反演、應(yīng)用模型研發(fā)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)等方面進(jìn)行了全面的研究，系統(tǒng)構(gòu)建了包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系、模型與技術(shù)方法體系、軟件平臺(tái)與支撐系統(tǒng)體系、產(chǎn)品生產(chǎn)與分發(fā)體系、業(yè)務(wù)示范與運(yùn)行體系在內(nèi)的完整的環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)體系，并圍繞環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作開展了大量業(yè)務(wù)應(yīng)用示范。2009年7月，該項(xiàng)目成果通過了環(huán)境保護(hù)部組織的“環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目成果鑒定會(huì)的鑒定，專家鑒定意見為“該項(xiàng)成果填補(bǔ)了我國(guó)環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)、運(yùn)行及其關(guān)鍵技術(shù)研究的空白，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平”。為了使項(xiàng)目成果得到更好的推廣和應(yīng)用，項(xiàng)目組將主要成果總結(jié)出來，匯編成冊(cè)，以供大家參考。該項(xiàng)目是在環(huán)境保護(hù)部黨組的高度重視和精心組織下完成的，各有關(guān)部門自始至終對(duì)項(xiàng)目開展給予了悉心的指導(dǎo)和大力的支持，項(xiàng)目組全體人員付出了辛勤的勞動(dòng)，成果來之不易。今后要進(jìn)一步加大對(duì)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展和環(huán)境遙感關(guān)鍵技術(shù)研究的力度，在研究成果的應(yīng)用上狠下工夫，加快天一地一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)的步伐，爭(zhēng)取借助衛(wèi)星遙感使環(huán)境監(jiān)測(cè)邁上新臺(tái)階，為推動(dòng)環(huán)境保護(hù)工作發(fā)生歷史性轉(zhuǎn)變、探索和實(shí)踐環(huán)境保護(hù)新道路作出新的更大的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　本書共分為9章，第1章為緒論；第2章為環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)需求分析；第3章為環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)；第4章為環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星圖像處理；第5章為基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法；第6章為基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)方法；第7章為基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法；第8章為環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；第9章為環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)。     本書適合于環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)與管理專業(yè)人員使用，也可作為高等院校、科研院所的教學(xué)、科研及應(yīng)用的參考用書，以及環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材。

書籍目錄

序前言第1章  緒論  1.1 環(huán)境遙感及其進(jìn)展  1.2 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星及其環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)工程  1.3 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境遙感關(guān)鍵技術(shù)研究第2章  環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)需求分析  2.1 概述  2.2 環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)需求  2.3 環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)需求  2.4 現(xiàn)階段環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)需求  2.5 環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展需求  2.6 環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)需求第3章  環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)  3.1 研制背景  3.2 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總體  3.3 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星有效載荷  3.4 環(huán)境一號(hào)A、B星各有效載荷絕對(duì)輻射定標(biāo)  3.5 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式與基本參數(shù)  3.6 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量分析  3.7 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用特征分析第4章  環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星圖像處理  4.1 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星圖像處理總體流程  4.2 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星輻射定標(biāo)與輻射校正  4.3 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像幾何校正  4.4 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像鑲嵌  4.5 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像融合  4.6 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像云檢測(cè)與薄云去除  4.7 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像變化檢測(cè)  4.8 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像分類  4.9 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像其他處理  4.10 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星專題圖制作  4.11 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星圖像處理舉例第5章  基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法  5.1 概述  5.2 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感地面實(shí)驗(yàn)  5.3 主要水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)光譜特征分析  5.4 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系  5.5 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法研究  5.6 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的地表水環(huán)境遙感生物光學(xué)模型  5.7 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星地表水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品第6章  基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)方法  6.1 概述  6.2 環(huán)境空氣遙感光譜特征分析  6.3 環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)地面光譜特性測(cè)量與數(shù)據(jù)處理  6.4 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系  6.5 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)總體技術(shù)方案  6.6 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)方法研究  6.7 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境空氣遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品第7章  基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法  7.1 概述  7.2 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)總體方案  7.3 土地生態(tài)分類  7.4 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)遙感參數(shù)定量提取方法  7.5 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的全國(guó)生態(tài)質(zhì)量遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.6 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)交錯(cuò)帶遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.7 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的城市生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.8 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.9 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的大型工程與區(qū)域開發(fā)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.10 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)建設(shè)區(qū)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.11 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的重要生態(tài)服務(wù)功能區(qū)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.12 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的區(qū)域生態(tài)環(huán)境災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.13 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的土壤退化遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)  7.14 基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的全球變化遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法  7.15 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品第8章  環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范  8.1 概述  8.2 環(huán)境遙感應(yīng)用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范  8.3 環(huán)境遙感應(yīng)用數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范  8.4 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫技術(shù)規(guī)范第9章  環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)  9.1 概述  9.2 環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)總體概況  9.3 業(yè)務(wù)運(yùn)行管理分系統(tǒng)  9.4 數(shù)據(jù)管理與用戶服務(wù)分系統(tǒng)  9.5 圖像處理與專題產(chǎn)品生產(chǎn)分系統(tǒng)  9.6 地表水環(huán)境遙感應(yīng)用分系統(tǒng)  9.7 環(huán)境空氣遙感應(yīng)用分系統(tǒng)  9.8 生態(tài)遙感應(yīng)用分系統(tǒng)  9.9 計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.選圖像對(duì)參與鑲嵌的衛(wèi)星圖像除共同的質(zhì)量要求外，還應(yīng)考慮成像時(shí)間和系統(tǒng)處理?xiàng)l件盡可能比較接近，以減少后續(xù)的色調(diào)調(diào)整等工作量并降低工作難度。同時(shí)應(yīng)根據(jù)圖幅分布情況，選出處于工作區(qū)中心部位的一幅圖像作為鑲嵌的基準(zhǔn)像幅，然后對(duì)上下左右相鄰圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，確定重疊區(qū)。2.相鄰圖像幾何配準(zhǔn)在相鄰圖像的重疊區(qū)選取控制點(diǎn)，分布要均勻?？刂泣c(diǎn)初選后，應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，剔除那些幾何坐標(biāo)誤差超限的點(diǎn)對(duì)，采用多項(xiàng)式擬合變換，把相鄰圖像校正到基準(zhǔn)圖像上去。也就是以控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)相鄰圖像重疊區(qū)內(nèi)的影像差異進(jìn)行平差，以達(dá)到兩者的一致。幾何配準(zhǔn)后，重疊區(qū)就隨之確定。3.相鄰圖像色調(diào)調(diào)整色調(diào)調(diào)整是決定遙感圖像數(shù)字鑲嵌質(zhì)量的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。需鑲嵌的相鄰圖像，由于成像日期、系統(tǒng)處理?xiàng)l件可能有差異，不僅存在幾何畸變問題，而且還存在輻射水準(zhǔn)差異導(dǎo)致同名地物在相鄰圖像上的灰度值不一致的問題。例如，不進(jìn)行色調(diào)調(diào)整就把這種圖像鑲嵌起來，即使幾何配準(zhǔn)的精度很高，重疊區(qū)復(fù)合得很好，但鑲嵌后兩邊影像的色調(diào)差異明顯，接縫線十分突出，既不美觀，又影響對(duì)地物影像與專業(yè)信息的分析與識(shí)別，降低應(yīng)用效果。色彩平衡用于在鑲嵌前去除單幅影像的亮度變化。有兩種亮度變化模型供選擇：Parabolic和Linear Parabolic為橢球模型，對(duì)應(yīng)于影像亮度由中心向邊緣逐漸變暗的情況，適用于大多數(shù)在可見光波段垂直成像的圖像。Linear為線性模型，對(duì)應(yīng)于影像亮度沿一個(gè)斜面單調(diào)變化的情況，適用于雷達(dá)影像等側(cè)向成像的情況。

編輯推薦

《基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)》是由科學(xué)出版社出版的。

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