海島與海岸帶環(huán)境遙感

前言

地球是人類賴以生存的美麗家園，同時也是一個不斷動態(tài)演化的復(fù)雜系統(tǒng)。全球變化問題、資源能源問題、生態(tài)環(huán)境問題、自然災(zāi)害問題等已經(jīng)成為當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，地球系統(tǒng)科學(xué)所關(guān)注的最為重要的研究領(lǐng)域。多年的研究表明，要破解上述問題。不僅需要從宏觀的視野來考量，更需要從系統(tǒng)的角度加以論證和認(rèn)識。可謂“治百里之河者，目光應(yīng)及千里之外；治目前之河者，推算應(yīng)至百年之后”。毫無疑問，以遙感（remoteseiasing）技術(shù)為核心的對地觀測系統(tǒng)，正在幫助人類實現(xiàn)“登高望遠(yuǎn)”的愿望。自20世紀(jì)60年代以來，空間分辨率、光譜分辨率與時間分辨率不斷提高，使得遙感已成為記錄、觀測、發(fā)現(xiàn)和研究地表過程及其次生現(xiàn)象的重要手段和方法。經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國已成為具較強對地觀測能力的國家。到目前為止，我國自行研制并發(fā)射50余顆不同類型的對地觀測衛(wèi)星，形成氣象、海洋、資源和環(huán)境等多個系列。2007年10月“嫦娥一號”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國深空探測能力的初步形成。

內(nèi)容概要

本專著匯集了作者20多年從事海洋環(huán)境遙感的研究成果，以海島海岸帶及其環(huán)境因素相互作用為研究對象，基于機載航空遙感與星載航天遙感系統(tǒng)地研究了近海水質(zhì)監(jiān)測方法（包括葉綠素a、懸浮泥沙與透明度等）、熱帶海洋的典型生態(tài)環(huán)境珊瑚礁與紅樹林的遙感監(jiān)測、海岸線變化及發(fā)展趨勢的遙感監(jiān)測方法、海洋溢油污染監(jiān)測等諸多方面。本書研究區(qū)域包括中國渤海的遼河口三角洲、杭州灣與馬來西亞海島與海岸帶。本專著不僅包括國內(nèi)外有關(guān)海島、海岸帶環(huán)境遙感研究現(xiàn)狀的反映，而且是對在馬來西亞開展相關(guān)遙感應(yīng)用研究國際合作成果的一個體現(xiàn)與總結(jié)。     本書主要以MARS計劃中海島發(fā)展模塊的研究內(nèi)容為依托，并結(jié)合該領(lǐng)域的最新發(fā)展綜合集成而成。主要分析目前海島與海岸帶遙感監(jiān)測的主要發(fā)展趨勢，介紹支撐項目研究的飛行實驗及主要設(shè)備；以近岸水質(zhì)、懸浮泥沙、珊瑚礁、紅樹林等為研究目標(biāo)，從數(shù)據(jù)處理、理論算法、模型設(shè)計、案例研究等方面詳細(xì)介紹開展遙感監(jiān)測的技術(shù)與方法；針對海岸帶變化和海洋溢油問題，探討利用多時相遙感數(shù)據(jù)構(gòu)建遙感監(jiān)測模型的方法。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  引言  1.2  海島與海岸帶遙感的需求與意義  參考文獻(xiàn)第2章  海島與海岸帶環(huán)境遙感概述  2.1  海島與海岸帶環(huán)境遙感發(fā)展歷程與現(xiàn)狀    2.1.1  海島與海岸帶環(huán)境遙感研究的發(fā)展歷程    2.1.2  海島與海岸帶環(huán)境遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)與應(yīng)用現(xiàn)狀    2.1.3  海島與海岸帶環(huán)境遙感技術(shù)現(xiàn)狀  2.2  海島與海岸帶環(huán)境遙感研究不足與展望    2.2.1  海島與海岸帶環(huán)境遙感研究的不足    2.2.2  海島與海岸帶環(huán)境遙感研究的展望  參考文獻(xiàn)第3章  海島與海岸帶航空遙感監(jiān)測平臺與飛行實驗設(shè)計  3.1  系統(tǒng)簡介    3.1.1  實用型模塊化成像光譜儀系統(tǒng)    3.1.2  機載L波段SAR系統(tǒng)    3.1.3  主要機載平臺  3.2  OMISⅡ系統(tǒng)    3.2.1  OMISⅡ傳感器    3.2.2  地面設(shè)備  3.3  CASSAR_EL01系統(tǒng)組成及性能    3.3.1  機載雷達(dá)系統(tǒng)    3.3.2  地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)    3.3.3  地面維護(hù)系統(tǒng)  3.4  實驗區(qū)及飛行實驗設(shè)計    3.4.1  雕門島飛行實驗設(shè)計    3.4.2  凌家衛(wèi)島飛行實驗設(shè)計    3.4.3  邦吉島飛行實驗設(shè)計  3.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第4章  近岸水質(zhì)遙感監(jiān)測  4.1  水體光學(xué)特性    4.1.1  水體固有光學(xué)特性    4.1.2  水體表觀光學(xué)特性    4.1.3  AOP與10P的關(guān)系  4.2  水體光譜測量及數(shù)據(jù)處理  4.3  水質(zhì)參數(shù)測量    4.3.1  Hydrolab多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀介紹    4.3.2  葉綠素a、混濁度和溫度的測量    4.3.3  透明度的測量  4.4  衛(wèi)星影像預(yù)處理    4.4.1  幾何校正    4.4.2  輻亮度轉(zhuǎn)換    4.4.3  云掩模    4.4.4  陸地掩模  4.5  水質(zhì)參數(shù)遙感反演模型    4.5.1  葉綠素濃度遙感反演模型    4.5.2  水體透明度反演模型    4.5.3  水體懸浮物濃度反演模型  4.6  水質(zhì)遙感監(jiān)測實例    4.6.1  珍尼湖    4.6.2  凌家衛(wèi)島近岸海域    4.6.3  雕門島近岸海域  4.7  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第5章  懸浮泥沙遙感模型  5.1  懸浮泥沙水體的光譜特征    5.1.1  純水光譜特征    5.1.2  懸浮泥沙濃度與光譜反射率    5.1.3  粒徑對懸浮泥沙水體反射光譜的影響  5.2  懸浮泥沙遙感經(jīng)驗與半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?   5.2.1  線性關(guān)系式    5.2.2  對數(shù)關(guān)系式    5.2.3  多波段關(guān)系式    5.2.4  Gordon關(guān)系式  5.3  懸浮泥沙遙感理論模型    5.3.1  理論模型的建立    5.3.2  理論模型與經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭g的關(guān)系  5.4  透視深度與最佳波段選擇    5.4.1  透視深度的確定    5.4.2  最佳波段的選擇  5.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第6章  珊瑚礁遙感監(jiān)測  6.1  珊瑚礁遙感    6.1.1  珊瑚礁簡介    6.1.2  珊瑚礁遙感研究  6.2  珊瑚礁光譜反射率測量方法    6.2.1  影響因素    6.2.2  現(xiàn)有水下光譜反射率測量方法分析    6.2.3  對比分析  6.3  珊瑚礁遙感反射率測量與分析    6.3.1  研究地點    6.3.2  遙感反射率    6.3.3  水表天空光反射光剝離    6.3.4  數(shù)據(jù)測量與處理    6.3.5  結(jié)果分析  6.4  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第7章  紅樹林遙感監(jiān)測  7.1  紅樹林簡介與紅樹林遙感研究現(xiàn)狀    7.1.1  紅樹林簡介    7.1.2  紅樹林遙感研究現(xiàn)狀  7.2  實驗數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理    7.2.1  研究區(qū)    7.2.2  遙感影像數(shù)據(jù)    7.2.3類別定義及樣本選取  7.3  分類方法    7.3.1  分類方式    7.3.2  分類特征    7.3.3  分類算法  7.4  分類實驗    7.4.1  利用光譜特征的像素級分類    7.4.2  利用光譜、紋理和空間統(tǒng)計特征的像素級分類    7.4.3  對象級分類  7.5  分類結(jié)果與分析    7.5.1  精度分析    7.5.2  可分性分析  7.6  結(jié)果分析  7.7  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第8章  海岸線遙感監(jiān)測  8.1  研究區(qū)概述  8.2  海岸線提取方法概述    8.2.1  平均低潮線法    8.2.2  一般高潮線法  8.3  海岸線專題信息提取  8.4  海岸線變化趨勢預(yù)測    8.4.1  灰色理論與GM（1，1）模型    8.4.2  遼河三角洲海岸線變化灰色模型  8.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第9章  海洋溢油遙感監(jiān)測  9.1  海洋溢油遙感監(jiān)測研究現(xiàn)狀    9.1.1  常用海洋溢油遙感    9.1.2  海洋溢油遙感監(jiān)測研究  9.2  研究區(qū)選擇  9.3  研究方法    9.3.1  數(shù)據(jù)收集及準(zhǔn)備    9.3.2  潮汐潮流數(shù)值模擬    9.3.3  海上溢油漂移速度模型  9.4  馬六甲海峽潮汐潮流研究    9.4.1  潮位模擬結(jié)果    9.4.2  潮流模擬結(jié)果  9.5  風(fēng)和潮流對溢油漂移的影響    9.5.1  不同風(fēng)速的情況    9.5.2  不同風(fēng)向的情況    9.5.3  無風(fēng)的情況    9.5.4  無潮流的情況    9.5.5  不同潮流時發(fā)生溢油的情況  9.6  溢油擴(kuò)散模擬研究  9.7  海上溢油漂移擴(kuò)散研究實例  9.8  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)附錄  到2020年可用于海洋研究的衛(wèi)星及其參數(shù)列表

章節(jié)摘錄

插圖：水是人類最重要的資源及一切生物生存的基本物質(zhì)之一，除供飲用外，大量的水資源被用于生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，水質(zhì)狀況直接或間接地影響著人類的生存和發(fā)展。隨著人口的增長、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大力發(fā)展，用水量日益增加。與此同時，大量的工業(yè)廢水、生活污水及農(nóng)業(yè)退水未經(jīng)處理直接被排入水體中，造成了水體污染、水質(zhì)惡化。常規(guī)的水質(zhì)監(jiān)測方法雖然精度高，但是極其費時費力，需要投入大量的人力、物力和財力。另外，野外測量只能提供離散點的水質(zhì)數(shù)據(jù)，不能反映一個地區(qū)水質(zhì)的全面狀況。遙感技術(shù)的發(fā)展為解決上述困難提供了更加有效的手段，可以實現(xiàn)對一個區(qū)域進(jìn)行全面有效的水質(zhì)監(jiān)測。本章主要介紹利用遙感技術(shù)進(jìn)行近海岸水質(zhì)監(jiān)測的原理與方法，并以馬來西亞的珍尼湖地區(qū)、凌家衛(wèi)島附近以及雕門島地區(qū)的水質(zhì)研究為例，、論述遙感數(shù)據(jù)反演及其與實地測量結(jié)果的對比，分析遙感技術(shù)應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測的適用性。

編輯推薦

《海島與海岸帶環(huán)境遙感》是由科學(xué)出版社出版的。

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