環(huán)境遙感定量反演與同化

內(nèi)容概要

在環(huán)境一號衛(wèi)星(HJ-1)——環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星發(fā)射成功并投人運行的背景下，針對環(huán)境遙感監(jiān)測的迫切需求，本書主要論述了四個方面的內(nèi)容：①國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)整合技術(shù)；②利用環(huán)境一號等國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)結(jié)合國際上多種先進(jìn)傳感器數(shù)據(jù)開展遙感協(xié)同反演大氣、地表與水環(huán)境關(guān)鍵參數(shù)技術(shù)研究；③結(jié)合大氣污染、水污染與生態(tài)過程模型進(jìn)行同化技術(shù)研究；④基于多源遙感數(shù)據(jù)的定量遙感產(chǎn)品生產(chǎn)與服務(wù)系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)。
本書可供從事定量遙感基礎(chǔ)研究、遙感應(yīng)用研究以及遙感應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的科技與管理人員參考，也可作為高等院校遙感和地理信息系統(tǒng)專業(yè)的教材。

書籍目錄

前言
第1章  定量遙感參數(shù)反演方法及其研究進(jìn)展
  1．1  遙感輻射傳輸研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
  1．1．1  遙感輻射傳輸建模研究現(xiàn)狀
  1．1．2  遙感輻射傳輸建模研究最新進(jìn)展
  1．2  環(huán)境監(jiān)測共性參數(shù)遙感定量反演技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
  1．2．1  單一傳感器參數(shù)反演
  1．2．2  多源遙感協(xié)同反演技術(shù)方面
  1．2．3  環(huán)境遙感參數(shù)與動態(tài)模型同化技術(shù)方面
  1．2．4  環(huán)境遙感參數(shù)真實性檢驗技術(shù)方面
  1．2．5  多源遙感數(shù)據(jù)處理軟件方面
  參考文獻(xiàn)
第2章  HJ-1等國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與整合技術(shù)
  2．1  基于小波理論的遙感數(shù)據(jù)尺度轉(zhuǎn)換模型及其應(yīng)用示范
  2．2  遙感圖像多尺度分割技術(shù)及應(yīng)用示范
  2．2．1  變分水平集模型
  2．2．2  統(tǒng)計區(qū)域增長模型
  2．2．3 模型實驗示范
  2．3  基于Kriging的插值模型研究及其應(yīng)用示范
  參考文獻(xiàn)
第3章  基礎(chǔ)物理參數(shù)定量遙感反演方法
  3．1  基礎(chǔ)物理參數(shù)介紹
  3．2  大氣氣溶膠光學(xué)厚度定量遙感反演
  3．2．1  氣溶膠簡介
  3．2．2  氣溶膠衛(wèi)星遙感發(fā)展現(xiàn)狀
  3．2．3  國內(nèi)外衛(wèi)星遙感氣溶膠的傳感器介紹
  3．2．4  HJ-1衛(wèi)星氣溶膠遙感
  3．3  云檢測遙感
  3．3．1  云檢測簡介
  3．3．2  HJ-1 A／B CCD云檢測方法
  3．4  BRDF和Albedo定量遙感反演
  3．4．1  BRDF／Albedo定義
  3．4．2  ASK模型及其環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用
  3．4．3  基于先驗知識估算環(huán)境星地表反照率的研究
  3．5  地表發(fā)射率和LST定量遙感反演
  3．5．1  地表發(fā)射率遙感反演
  3．5．2  地表溫度遙感反演
  3．6  LAI／Fvc定量遙感反演
  3．6．1  植被覆蓋度估算方法
  3．6．2  葉面積指數(shù)反演方法
  3．6．3  綜合時空信息的植被覆蓋度和葉面積指數(shù)反演模型
  3．7  光譜指數(shù)和葉片生化組分定量反演
  3．7．1  引言
  3．7．2  光譜指數(shù)
  3．7．3  葉片生化組分植被葉綠素含量、植被葉片含水量產(chǎn)品的反演
  3．8  離水輻亮度定量遙感反演
  3．8．1  引言
  3．8．2  算法原理
  3．8．3  離水輻亮度試驗產(chǎn)品與驗證
  3．9  土地覆蓋分類和生態(tài)系統(tǒng)分類衛(wèi)星遙感技術(shù)
  參考文獻(xiàn)
第4章  面向應(yīng)用的地表參數(shù)定量遙感反演方法
  4．1  面向應(yīng)用的地表參數(shù)介紹
  4．1．1  植被有效光合輻射比率與植被生產(chǎn)力
  4．1．2  地表蒸散
  4．1．3  土壤含水量
  4．1．4  森林地上生物量
  4．1．5  森林?jǐn)_動遙感檢測
  4．1．6  干旱指數(shù)
  4．2  植被有效光合輻射比率與植被生產(chǎn)力
  4．2．1  植被有效光合輻射比率介紹
  4．2．2  FPAR模型
  4．2．3  生產(chǎn)力模型
  4．2．4  植被生產(chǎn)力遙感產(chǎn)品算法和軟件模塊
  4．2．5  植被生產(chǎn)力試驗產(chǎn)品與驗證
  4．3  地表蒸散定量遙感反演
  4．3．1  地表輻射平衡
  4．3．2  地表能量平衡
  4．3．3  冠層湍流通量參數(shù)化
  4．3．4  常用遙感計算蒸散的方法介紹
  4．4  土壤含水量定量遙感反演
  4．4．1  微波土壤水分反演
  4．4．2  光學(xué)土壤含水量——熱慣量法
  4．5  森林地上生物量定量遙感反演
  4．5．1  森林地上生物量遙感反演現(xiàn)狀
  4．5．2 基于輻射傳輸模型的sAR地表生物量反演方法與驗證
  4．6  森林?jǐn)_動遙感檢測
  4．6．1  森林?jǐn)_動遙感反演算法
  4．6．2  森林?jǐn)_動遙感反演示例
  4．7  干旱指數(shù)(WDI和VCI)遙感反演
  4．7．1  植被狀態(tài)指數(shù)VCI
  4．7．2 水分虧缺指數(shù)WDI  
  參考文獻(xiàn)
第5章  模型同化技術(shù)
  5．1  生態(tài)參數(shù)模型同化技術(shù)
  5．1．1  地表參數(shù)的先驗知識構(gòu)建
  5．1．2  遙感觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法
  5．1．3  基于集合卡爾曼濾波的LAI反演方法
  5．2  水污染模型同化技術(shù)
  5．2．1  水污染擴(kuò)散模型描述
  5．2．2  同化算法描述
  5．2．3  同化算法流程
  5．2．4  同化算法結(jié)果
  5．3  大氣污染模型同化技術(shù)
  5．3．1  污染傳輸模式Models-3
  5．3．2  模式框架
  5．3．3  數(shù)據(jù)同化
  參考文獻(xiàn)
第6章  定量遙感參數(shù)真實性檢驗方法
  6．1  定量遙感產(chǎn)品真實性檢驗方法介紹
  6．2  專題產(chǎn)品真實性檢驗方案
  6．2．1  土地覆蓋及生態(tài)系統(tǒng)分類
  6．2．2  BRDF／反照率產(chǎn)品
  6．2．3  地表發(fā)射率／地表溫度產(chǎn)品
  6．2．4  FVC&LAI產(chǎn)品
  6．2．5  光譜指數(shù)與植被生化組分產(chǎn)品
  6．2．6  FPAR產(chǎn)品
  6．2．7  植被生產(chǎn)力產(chǎn)品
  6．2．8  氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品
  6．2．9  通量和地表蒸散產(chǎn)品
  6．2．10  土壤含水量產(chǎn)品
  6．2．11  雷達(dá)森林生物量與森林?jǐn)_動檢測算法
  6．2．12  森林?jǐn)_動監(jiān)測產(chǎn)品
  參考文獻(xiàn)
第7章  基于HJ-1等國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的定量遙感參數(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)
  7．1  基于HJ-1等國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的定量遙感產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建
  7．1．1  HJ-1衛(wèi)星技術(shù)指標(biāo)
  7．1．2  底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)
  7．2  定量遙感參數(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
彩圖

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在國內(nèi)，韓志剛對RT3矢量輻射傳輸模式進(jìn)行了改進(jìn)，并利用POLDER—1數(shù)據(jù)對位于內(nèi)蒙古和蒙古的兩個草原測點進(jìn)行了氣溶膠反演實驗；段民征（2001）利用標(biāo)量和POLDER—1多角度偏振數(shù)據(jù)，給出了我國華北地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度和地表反照率的區(qū)域分布；Fan（2006）利用PARASOL多角度偏振探測的氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品對北京城市氣溶膠特性進(jìn)行了研究。 5.熱輻射對比法 熱輻射對比法充分利用了中紅外波段提供的信息，在干旱和半干旱地區(qū)有很好的結(jié)果，在撒哈拉沙漠氣溶膠研究中發(fā)揮了較大的作用。Ackerman（1997）用這一方法研究了火山和土壤氣溶膠的遙感監(jiān)測。Kmoshita等（2001）利用這個方法用AVHRR資料研究了1997～2000年亞洲沙塵暴過程。因此使用8.5μm、11μm、12μm通道的亮溫數(shù)據(jù)反演氣溶膠光學(xué)厚度是可行的，這個方法的優(yōu)勢在于即使是在夜間也仍然可以得到氣溶膠反演的結(jié)果。 6.紫外方法 近紫外數(shù)據(jù)的反演技術(shù)所具有的優(yōu)勢是利用紅外和可見光遙感所不具備的：①地表反照率在近紫外波段比較低，即使對于一般情況下比較“亮”的沙漠也比較低，使得這種反演技術(shù)可以用于陸地包括沙漠地區(qū)，成為監(jiān)測沙塵暴的有效工具；②紫外（UV）波段對氣溶膠類型較高的敏感性，使得依賴這種遙感方式可以將含碳類氣溶膠和礦石類氣溶膠從理想散射粒子類氣溶膠如硫酸鹽和海鹽中清晰地區(qū)別開來。 3.2.3 國內(nèi)外衛(wèi)星遙感氣溶膠的傳感器介紹 利用衛(wèi)星資料反演氣溶膠的研究始于20世紀(jì)70年代中期，在此后幾十年的發(fā)展中，有能力探測氣溶膠的衛(wèi)星傳感器將會不斷增多，性能也將會有很大程度的提高。 1979年，搭載了AVHRR傳感器的NOAA6發(fā)射升空，此后的NOAA衛(wèi)星系列上均搭載了這種具有5個光譜通道的AVHRR傳感器（趙英時，2003）。自1981年以來，下午極軌衛(wèi)星（NOAA—7，—9，—11，—14）數(shù)據(jù)開始用于反演海洋上空氣溶膠光學(xué)厚度（King et al.，1999）。AVHRR數(shù)據(jù)最早實現(xiàn)了海洋上空氣溶膠光學(xué)厚度反演業(yè)務(wù)化，在衛(wèi)星遙感氣溶膠特性的歷史中具有里程碑式的意義，提供的氣溶膠產(chǎn)品對人們了解海洋上空氣溶膠特性起到了至關(guān)重要的作用。

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