遙感原理與應(yīng)用

前言

遙感是在不直接接觸的情況下，對目標(biāo)物或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離感知的一門探測技術(shù)。具體地講，是指在高空和外層空間的各種平臺上，運用各種傳感器獲取反映地表特征的各種數(shù)據(jù)，通過傳輸。變換和處理，提取有用的信息，實現(xiàn)研究地物空間形狀、位置、性質(zhì)、變化及其與環(huán)境的相互關(guān)系的一門現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。1858年世界上第一張航空像片獲得后，出現(xiàn)的航片判讀技術(shù)是現(xiàn)代遙感技術(shù)的雛形，由于技術(shù)上的限制，在整整一個世紀(jì)中，一直發(fā)展十分緩慢，僅僅是在航片幾何處理上有很大的突破，航空攝影測量的理論和光學(xué)機(jī)械模擬測圖儀器發(fā)展到比較完善的地步。1956年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，為遙感技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了新的條件，科學(xué)家對隨后發(fā)射的衛(wèi)星上回收的成千上萬張地球照片進(jìn)行分析，注意到衛(wèi)星攝影拍攝范圍大，速度快，成本低，在短期內(nèi)能重復(fù)觀測，有利于監(jiān)測地表的動態(tài)變化。并發(fā)現(xiàn)了許多在地面或近距離內(nèi)無法看到的宏觀自然現(xiàn)象。在這同時傳感器技術(shù)長足發(fā)展，出現(xiàn)了多光譜掃描儀、熱紅外傳感器和雷達(dá)成像儀等，使得獲取信息所利用的電磁波譜的波長范圍大大擴(kuò)展，顯示信息的能力增強(qiáng)，一些傳感器的工作能力達(dá)到全日時、全天候，并且獲取圖像的方式更適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸和處理的要求。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使海量衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的處理、存儲和檢索快速而有效，尤其在圖像的壓縮、變換、復(fù)原、增強(qiáng)和信息提取方面，更顯示了它的優(yōu)越性。這樣就大大突破了原先航片目視判讀的狹隘性，“遙感”（RemoteSensing）這一更加廣義和恰當(dāng)?shù)男旅~，很自然地在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)。美國在“雙子星座”（Gemini）、“天空實驗室”（Skylab）和“雨云”（Nimbus）等衛(wèi)星和宇宙飛船上進(jìn)行遙感試驗的基礎(chǔ)上，1972年7月23日發(fā)射了第一顆地球資源衛(wèi)星（ERTS·1），后改稱陸地衛(wèi)星（L,andset），星上載有MSS多光譜掃描儀和RBV多光譜電視攝像儀兩種傳感器系統(tǒng)，空間分辨率80m，是一顆遙感專用衛(wèi)星，五年多發(fā)送下來的大量地表圖像經(jīng)各國科學(xué)家分析和應(yīng)用，得到了大量成果，可稱為遙感技術(shù)發(fā)展的第一個里程碑。1982年美國發(fā)射的陸地衛(wèi)星4號（I~andset-4）上裝載的’rM專題制圖儀，將光譜段從MSS4個波段增加到7個波段?？臻g分辨率提高到30m。1986年法國發(fā)射的Spot衛(wèi)星上裝載的HRV線陣列推掃式成像儀將空間分辨率提高到10m，被稱為第二代遙感衛(wèi)星。目前已發(fā)展到第三代遙感衛(wèi)星，Ikonos衛(wèi)星上遙感傳感器空間分辨率達(dá)到1m，快鳥（QuickBird）衛(wèi)星達(dá)到0.6 1m。遙感技術(shù)的發(fā)展不僅僅表現(xiàn)在傳感器空間分辨率的提高上，其他各個方面發(fā)展也十分快速，遙感平臺由遙感衛(wèi)星，宇宙飛船，航天飛機(jī)有一定時間間隔的短中期觀測，發(fā)展為以國際空間站為主的多平臺、多層面、長期的動態(tài)觀測。還計劃發(fā)射小衛(wèi)星群，獲取任意時相的衛(wèi)星影像，以適應(yīng)不同遙感監(jiān)測項目的要求。

內(nèi)容概要

　　《遙感原理與應(yīng)用(第2版)》系統(tǒng)介紹了電磁波遙感的基本理論、遙感數(shù)據(jù)獲取和遙感圖像處理與分析的最新技術(shù)，以及遙感技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用?！哆b感原理與應(yīng)用(第2版)》是高等學(xué)校測繪工程專業(yè)的核心教材，可供遙感及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，也可供遙感科研和生產(chǎn)人員參考。

書籍目錄

第1章 電磁波及遙感物理基礎(chǔ)§1.1 概述1.1.1 電磁波1.1.2 電磁波譜§1.2 物體的發(fā)射輻射1.2.1 黑體輻射1.2.2 太陽輻射1.2.3 大氣對輻射的影響1.2.4 一般物體的發(fā)射輻射1.2.5 有關(guān)熱傳導(dǎo)理論§1.3 地物的反射輻射1.3.1 地物的反射類別1.3.2 光譜反射率以及地物的反射光譜特性1.3.3 影響地物光譜反射率變化的因素§1.4 地物波譜特性的測定1.4.1 地物波譜特性的概念1.4.2 地物波譜特性的測定原理1.4.3 地物波譜特性的測定步驟第2章 遙感平臺及運行特點§2.1 遙感平臺的種類§2.2 衛(wèi)星軌道及運行特點2.2.1 軌道參數(shù)2.2.2 衛(wèi)星坐標(biāo)的測定和解算2.2.3 衛(wèi)星姿態(tài)角2.2.4 其他一些常用參數(shù)§2.3 陸地衛(wèi)星及軌道特征2.3.1 系列陸地衛(wèi)星類2.3.2 高空間分辨率陸地衛(wèi)星2.3.3 高光譜類衛(wèi)星2.3.4 SAR類衛(wèi)星2.3.5 小衛(wèi)星第3章 遙感傳感器及其成像原理§3.1 掃描成像類傳感器3.1.1 對物面掃描的成像儀3.1.2 對像面掃描的成像儀3.1.3 成像光譜儀（ImagingSpectrometer）§3.2 雷達(dá)成像儀3.2.1 真實孔徑雷達(dá)3.2.2 合成孔徑雷達(dá)3.2.3 側(cè)視雷達(dá)圖像的幾何特征3.2.4 相干雷達(dá)（INSAR）第4章 遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識§4.1 圖像的表示形式§4.2 遙感圖像的坐標(biāo)系統(tǒng)4.2.1 地理坐標(biāo)系（Geographiccoordinatesystem）4.2.2 投影坐標(biāo)系（Projeetioncoordinatesystem）§4.3 遙感數(shù)字圖像的存儲4.3.1 存儲介質(zhì)4.3.2 存儲格式§4.4 遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)4.4.1 遙感數(shù)字圖像處理的硬件系統(tǒng)4.4.2 遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)§4.5 遙感圖像處理系統(tǒng)與GIs和GPS的集成第5章 遙感圖像的幾何處理§5.1 遙感傳感器的構(gòu)像方程5.1.1 遙感圖像通用構(gòu)像方程5.1.2 中心投影構(gòu)像方程5.1.3 全景攝影機(jī)的構(gòu)像方程5.1.4 推掃式傳感器的構(gòu)像方程5.1.5 掃描式傳感器的構(gòu)像方程5.1.6 側(cè)視雷達(dá)圖像的構(gòu)像方程5.1.7 基于多項式的傳感器模型5.1.8 基于有理函數(shù)的傳感器模型§5.2 遙感圖像的幾何變形5.2.1 傳感器成像方式引起的圖像變形5.2.2 傳感器外方位元素變化的影響5.2.3 地形起伏引起的像點位移5.2.4 地球曲率引起的圖像變形5.2.5 大氣折射引起的圖像變形5.2.6 地球自轉(zhuǎn)的影響§5.3 遙感圖像的幾何處理5.3.1 遙感圖像的粗加工處理5.3.2 遙感圖像的精糾正處理5.3.3 側(cè)視雷達(dá)圖像的幾何糾正§5.4 圖像間的自動配準(zhǔn)和數(shù)字鑲嵌5.4.1 圖像間的自動配準(zhǔn)5.4.2 數(shù)字圖像鑲嵌5.4.3 基于小波變換的圖像鑲嵌第6章 遙感圖像輻射處理§6.1 遙感圖像的輻射處理6.1.1 輻射誤差6.1.2 傳感器輻射定標(biāo)6.1.3 大氣校正6.1.4 太陽高度角、日地距離校正和地形影響引起的輻射誤差校正6.1.5 像元灰度值DN和輻射率的轉(zhuǎn)換6.1.6 地面輻射校正場§6.2 遙感圖像輻射增強(qiáng)6.2.1 圖像灰度的直方圖6.2.2 圖像反差調(diào)正§6.3 多光譜圖像四則運算§6.4 圖像融合6.4.1 圖像融合6.4.2 遙感圖像和DEM復(fù)合第7章 遙感圖像判讀§7.1 景物特征和判讀標(biāo)志7.1.1 光譜特征及其判讀標(biāo)志7.1.2 空間特征及其判讀標(biāo)志7.1.3 時間特征及其判讀標(biāo)志7.1.4 影響景物特征及其判讀的因素§7.2 目視判讀的一般過程和方法7.2.1 判讀前的準(zhǔn)備7.2.2 判讀的一般過程§7.3 遙感圖像目視判讀舉例7.3.1 單波段像片的判讀7.3.2 多光譜像片的判讀7.3.3 熱紅外像片的判讀7.3.4 側(cè)視雷達(dá)像片的判讀7.3.5 多時域圖像的判讀第8章 遙感圖像自動識別分類§8.1 基礎(chǔ)知識8.1.1 模式與模式識別8.1.2 光譜特征空間及地物在特征空間中聚類的統(tǒng)計特性§8.2 特征變換及特征選擇8.2.1 特征變換8.2.2 特征選擇§8.3 監(jiān)督分類8.3.1 判別函數(shù)和判別規(guī)則8.3.2 分類過程§8.4 非監(jiān)督分類8.4.1 盡均值聚類法8.4.2 ISODATA算法聚類分析8.4.3 平行管道法聚類分析§8.5 非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類的結(jié)合§8.6 分類后處理和精度評定8.6.1 分類后處理8.6.2 分類后的精度評定§8.7 非光譜信息在遙感圖像分類中的應(yīng)用8.7.1 高程信息在遙感圖像分類中的應(yīng)用8.7.2 紋理信息在遙感圖像分類中的應(yīng)用§8.8 計算機(jī)自動分類的新方法簡介8.8.1 模糊聚類算法8.8.2 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法8.8.3 面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)第9章 遙感技術(shù)的應(yīng)用§9.1 遙感技術(shù)在測繪中的應(yīng)用9.1.1 制作衛(wèi)星影像地圖9.1.2 衛(wèi)星影像修測地形圖9.1.3 陸地地形圖測繪9.1.4 淺水區(qū)的地形測繪9.1.5 南極冰面地形地貌測繪§9.2 遙感技術(shù)在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用9.2.1 遙感方法快速監(jiān)測洪澇災(zāi)情9.2.2 遙感方法監(jiān)測沙塵暴9.2.3 遙感在森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用9.2.4 臭氧層監(jiān)測9.2.5 衛(wèi)星遙感監(jiān)測南極冰川流速9.2.6 遙感方法觀測海洋赤潮9.2.7 遙感監(jiān)測海嘯9.2.8 武漢市水面和城區(qū)變化的遙感監(jiān)測§9.3 遙感技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用9.3.1 遙感技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用9.3.2 遙感技術(shù)在農(nóng)林牧等方面的應(yīng)用9.3.3 遙感技術(shù)在考古和旅游資源開發(fā)中的應(yīng)用9.3.4 遙感方法探測南極隕石分布參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 電磁波及遙感物理基礎(chǔ)§1.1 概述遙感即遙遠(yuǎn)感知，是在不直接接觸的情況下，對目標(biāo)或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離探測和感知的一種技術(shù)?？臻g中的電磁場、聲場、勢場等由于物體的存在而發(fā)生變化，測量這些場的變化就可以獲得物體的信息，因而電磁波、機(jī)械波（聲波）、重力場、地磁場等都可以用作遙感。例如：蝙蝠可以發(fā)射25000—70000 Hz的超強(qiáng)聲波并接收這些聲波的反射回波，進(jìn)而它可以覓食或自由地飛行；人們利用重力場來探測地形變化或地質(zhì)構(gòu)造。但目前人們所說的“遙感”，一般是指電磁波遙感，它是利用電磁波獲取物體的信息。本書著重討論電磁波遙感技術(shù)。遙感之所以能夠根據(jù)收集到的電磁波來判斷地物目標(biāo)和自然現(xiàn)象，是因為一切物體，由于其種類、特征和環(huán)境條件的不同，而具有完全不同的電磁波的反射或發(fā)射輻射特征。因此遙感技術(shù)主要是建立在物體反射或發(fā)射電磁波的原理之上的。要深入學(xué)習(xí)遙感技術(shù)，首先要學(xué)習(xí)和掌握電磁波以及電磁波譜的性質(zhì)。本章主要介紹電磁波的發(fā)射和反射特性、地物波譜特性曲線及應(yīng)用等。

編輯推薦

《遙感原理與應(yīng)用(第2版)》：高等學(xué)校測繪工程專業(yè)核心教材

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    遙感原理與應(yīng)用 PDF格式下載

---