熱紅外遙感

內容概要

　　針對當前遙感發(fā)展的現狀和趨勢，本書結合中國的特點，系統闡述了熱紅外遙感基礎以及熱紅外信息探測、信息模型、定量反演和應用等方面的發(fā)展狀況、學科前沿問題、發(fā)展趨勢和應用成果，包括熱紅外遙感在我國的攀登計劃和重大基礎研究計劃（G2000077900）中以及其他方面取得的最新重要進展和重要成果。    全書共9章，其中第1至4章為熱紅外遙感基礎、儀器、模型和信息定量反演的理論和方法；第5至9章為熱紅外遙感在中國的應用，分別總結了熱紅外遙感在農田蒸散的定量遙感監(jiān)測，土壤水分與干旱的遙感監(jiān)測，城市熱環(huán)境遙感監(jiān)測，森林和草原火災的遙感監(jiān)測，以及其他領域中的應用。    本書讀者對象：從事遙感科技研究、遙感項目規(guī)劃管理、遙感應用，以及數字城市和數字工程建設的科技和管理人員，高校遙感和GIS專業(yè)的本科生、研究生等。

書籍目錄

第1章  熱紅外遙感基礎  1.1  熱輻射的基本概念與定律    1.1.1  表征輻射特性的基本概念    1.1.2  熱輻射的基本定律  1.2  物體的熱紅外輻射特性    1.2.1  太陽熱紅外輻射特性    1.2.2  地表熱紅外輻射特性  1.3  大氣熱紅外輻射傳輸方程    1.3.1  大氣成分及其分布    1.3.2  大氣的吸收、散射與輻射特性    1.3.3  大氣輻射傳輸方程    1.3.4  熱紅外輻射在大氣中的傳輸    1.3.5  遙感傳感器寬通道的熱紅外輻射傳輸方程    1.3.6  熱紅外輻射大氣傳輸計算軟件  參考文獻第2章  熱紅外遙感信息探測  2.1  熱紅外遙感系統    2.1.1  紅外熱成像技術的發(fā)展    2.1.2  熱紅外探測平臺    2.1.3  熱紅外遙感探測傳感器的FOV效應    2.1.4  熱紅外輻射方向特性四種野外測量方法比較  2.2  熱紅外設備定標    2.2.1  發(fā)射前的實驗室定標    2.2.2  星上黑體定標    2.2.3  在軌場地絕對輻射定標    2.2.4  交叉定標    2.2.5  小結  2.3  熱紅外圖像預處理    2.3.1  幾何校正    2.3.2  相對輻射校正    2.3.3  熱紅外遙感數據大氣校正  參考文獻第3章  熱紅外遙感信息模型  3.1  熱紅外遙感信息模型概況    3.1.1  遙感信息模型與熱紅外遙感信息模型    3.1.2  熱紅外遙感信息模型的發(fā)展和認識過程    3.1.3  熱紅外遙感信息模型的影響因素與模型類型  3.2  比輻射率和溫度的概念與一般模型    3.2.1  溫度基本概念    3.2.2  同溫均質表面比輻射率及其方向性    3.2.3  非同溫非均質表面等效溫度與比輻射率  3.3  組分有效比輻射率及其矩陣表達    3.3.1  二維平面像元組分有效比輻射率    3.3.2  三維非同溫混合像元組分有效比輻射率    3.3.3  組分有效比輻射率的矩陣表達  3.4  考慮溫差的發(fā)射率的定義及普朗克定律尺度效應    3.4.1  平面混合像元溫差導致的發(fā)射率視在增量    3.4.2  三維結構像元多次散射導致的發(fā)射率視在增量  3.5  普朗克定律的尺度效應和地表熱輻射公式的尺度校正    3.5.1  非同溫黑體平面上普朗克定律的尺度效應    3.5.2  非同溫黑體表面有效發(fā)射率大于1的物理意義    3.5.3  三維結構非同溫黑體表面普朗克定律的尺度效應    3.5.4  真實地表熱輻射公式的尺度校正  3.6  連續(xù)植被熱輻射模型    3.6.1  連續(xù)植被熱輻射參數與概念    3.6.2  連續(xù)植被冠層無散射模型    3.6.3  連續(xù)植被冠層一次散射熱輻射模型    3.6.4  作物冠層的熱紅外輻射傳輸模型的通量模型  3.7  行結構熱紅外遙感信息模型    3.7.1  行結構模型特點與簡介    3.7.2  行結構箱型模型    3.7.3  行結構孔隙率模型    3.7.4  行結構亮溫模型  3.8  熱紅外計算機模擬模型    3.8.1  蒙特卡羅模擬方法簡介    3.8.2  植被冠層熱輻射的蒙特卡羅模擬計算    3.8.3  連續(xù)植被熱輻射的蒙特卡羅模擬結果與驗證    3.8.4  熱輻射真實結構模擬模型的主要方法    3.8.5  植被與光相互作用的模型研究    3.8.6  土壤－植被場景模擬與計算機系統的應用  參考文獻第4章  熱紅外遙感反演  4.1  熱紅外遙感反演理論    4.1.1  遙感反演的方法概述    4.1.2  熱紅外遙感定量反演的基本問題    4.1.3  熱紅外遙感定量反演的進展  4.2  以發(fā)射率波譜為主要目標的反演方法    4.2.1  溫度發(fā)射率分離的幾種典型算法原理    4.2.2  溫度發(fā)射率分離方法在發(fā)射率測量方面的應用    4.2.3  溫度發(fā)射率分離方法在遙感圖像數據中的應用    4.2.4  測量發(fā)射率的其他方法  4.3  像元平均溫度的遙感反演    4.3.1  單通道法    4.3.2  多通道法（劈窗算法）    4.3.3  多時相法    4.3.4  一體化反演方法  4.4  組分溫度的遙感反演    4.4.1  組分溫度反演的意義和所依賴的條件    4.4.2  多角度基于大氣校正產品的組分溫度反演    4.4.3  多角度與劈窗算法結合的組分溫度反演    4.4.4  其他組分溫度反演算法的可能性分析    4.5  遙感綜合反演  4.5.1  多源遙感信息綜合反演的思想與展望    4.5.2  例子一：AMTIS數據反演    4.5.3  例子二：遙感反演系統軟件  參考文獻第5章  農田蒸散遙感定量監(jiān)測  5.1  前言    5.1.1  什么是蒸發(fā)    5.1.2  為什么要研究蒸發(fā)    5.1.3  傳統研究的概況    5.1.4  遙感監(jiān)測方法的意義    5.1.5  通量計算中的基本概念  5.2  農田蒸散遙感信息模型    5.2.1  單層模型    5.2.2  雙層模型    5.2.3  其他模型  5.3  遙感定量估算農田蒸散的方法    5.3.1  基本流程    5.3.2  遙感參數反演和數據準備    5.3.3  有效能量的計算    5.3.4  阻抗的計算    5.3.5  時間尺度擴展  5.4  實例介紹    5.4.1  SEBAL模型    5.4.2  SEBS模型    5.4.3  用AMTIS實現雙層模型  5.5  驗證及精度評價  5.6  不確定性分析    5.6.1  模型的不確定性    5.6.2  數據的不確定性    5.6.3  空間尺度的不確定性    5.6.4  時間尺度的不確定性  參考文獻第6章  土壤水分與旱情遙感監(jiān)測  6.1  旱情概述    6.2  旱情概念、指標與特征    6.2.1  干旱概念    6.2.2  干旱指標    6.2.3  干旱特征  6.3  旱情發(fā)生特點    6.3.1  旱情時空分布特征    6.3.2  旱情遙感監(jiān)測應用分析    6.3.3  旱情遙感監(jiān)測時空特點    6.3.4  旱情遙感監(jiān)測與墑情觀測結合  6.4  遙感與旱情監(jiān)測    6.4.1  遙感與土壤濕度監(jiān)測    6.4.2  遙感光譜波段與旱情監(jiān)測  6.5  植被指數/地表溫度與土壤濕度    6.5.1  地表溫度與植被指數    6.5.2  LST/NDVI斜率與土壤濕度    6.5.3  地表溫度與植被指數特征空間    6.5.4  溫度植被干旱指數    6.5.5  地表溫度植被指數特征空間模型    6.5.6  影響植被指數和地表溫度關系的因素    6.5.7  空間土壤濕度概念  6.6  遙感監(jiān)測模型    6.6.1  熱慣量模型    6.6.2  基于能量平衡的土壤水分遙感監(jiān)測模型    6.6.3  基于水量平衡的土壤水分遙感監(jiān)測模型    6.6.4  作物缺水指數模型    6.6.5  供水植被指數法    6.6.6  植被狀態(tài)指數法和溫度狀態(tài)指數法    6.6.7  距平植被指數法    6.6.8  地表溫度植被指數斜率法    6.6.9  溫度植被干旱指數    6.6.10  歸一化溫度指數（NDTI）和作物缺水指數（CWSI）模型    6.6.11  歸一化水分指數（NDWI）法    6.6.12  SEBAL模型    6.6.13  能量與水平衡監(jiān)測系統（EWBMS模型）    6.6.14  微波遙感方法  6.7  旱情遙感監(jiān)測系統設計與實驗    6.7.1  黃淮海平原地區(qū)旱情遙感監(jiān)測系統    6.7.2  中國旱情的VCI法監(jiān)測系統    6.7.3  中國旱情的Ts/NDVI法監(jiān)測系統    6.8  干旱監(jiān)測與制圖    6.8.1  旱情監(jiān)測與制圖示例    6.8.2  精度檢驗與評價  參考文獻第7章  城市熱環(huán)境遙感監(jiān)測  7.1  城市環(huán)境系統概述  7.2  城市熱環(huán)境特征    7.2.1  基本概念    7.2.2  城市環(huán)境熱場的形成原因    7.2.3  城市熱環(huán)境特征  7.3  城市熱環(huán)境遙感監(jiān)測    7.3.1  熱紅外遙感監(jiān)測主要研究內容    7.3.2  城市熱環(huán)境監(jiān)測現狀與發(fā)展趨勢    7.3.3  城市熱環(huán)境模型和方法研究    7.3.4  城市熱環(huán)境主要參數測量和計算方法    7.3.5  城市熱景觀遙感監(jiān)測    7.3.6  城市熱島遙感監(jiān)測    7.3.7  城市熱污染（熱異常）監(jiān)測  7.4  城市人居熱環(huán)境評價    7.4.1  城市人居環(huán)境評價意義    7.4.2  城市人居熱環(huán)境評價原則與步驟    7.4.3  城市人居熱環(huán)境評價指標    7.4.4  城市熱環(huán)境景觀評價體系  參考文獻第8章  森林火災遙感監(jiān)測  8.1  森林火災的基本特征    8.1.1  森林及其燃燒    8.1.2  中國森林火災的規(guī)律    8.1.3  森林火災的熱輻射  8.2  燃燒信息提取與火災監(jiān)測方法    8.2.1  圖像信息增強處理    8.2.2  閾值法    8.2.3  Lee和Tag技術    8.2.4  應用NDVI值監(jiān)測火災    8.2.5  MODIS火點識別算法    8.2.6  基于人工神經元網絡林火監(jiān)測方法    8.2.7  專家系統方法  8.3  系統驗證    8.3.1  測報林火的正確率    8.3.2  測報小面積林火的分辨能力    8.3.3  監(jiān)測和評估森林火災的能力  8.4  森林火災預警    8.4.1  國內外森林火險預報研究現狀    8.4.2  國內外森林火險預報方法概述    8.4.3  全國森林火險預報系統的研究    8.4.4  全國森林火險預報系統的運行  參考文獻第9章  熱紅外遙感在其他領域中的應用  9.1  熱紅外遙感在地質領域的應用    9.1.1  熱紅外溫度地質填圖    9.1.2  水資源勘查    9.1.3  熱慣量地質填圖    9.1.4  熱紅外光譜地質填圖    9.1.5  熱紅外用于星際探測  9.2  紅外遙感在軍事方面的應用    9.2.1  紅外偵察    9.2.2  紅外夜視    9.2.3  紅外制導    9.2.4  探測隱身飛行器和紅外預警  參考文獻

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