遙感原理與應用

《遙感原理與應用》突出當今遙感的新成就，注入新內容，如遙感平台和新型傳感器方面，介紹了空間站、小衞星、高空間分辨率傳感器、高光譜傳感器、相干雷達等；在處理方法方面編入了多源遙感影像融合、數字影像鑲嵌、輻射校準處理、自動分類中的新方法以及新的遙感圖像處理軟硬件和3S集成系統等；尤其在遙感技術應用一章中，編入了許多國內外有重大影響的遙感成果，如遙感探測南極損石、遙感監測1998年長江特大洪水、沙塵暴、臭氧空洞、山體滑坡、大興安嶺森林火災、南極冰川流速以及遙感方法快速修測和更新地形圖等等。

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第1章 電磁波及遙感物理基礎1

§1.1 概述1

1.1.1 電磁波1

1.1.2 電磁波譜2

§1.2 物體的發射輻射4

1.2.1 黑體輻射4

1.2.2 太陽輻射6

1.2.3 大氣對輻射的影響8

1.2.4 一般物體的發射輻射13

1.2.5 有關熱傳導理論14

§1.3 地物的反射輻射16

1.3.1 地物的反射類別16

1.3.2 光譜反射率以及地物的反射光譜特性16

1.3.3 影響地物光譜反射率變化的因素20

§1.4 地物波譜特性的測定21

1.4.1 地物波譜特性的概念21

1.4.2 地物波譜特性的測定原理21

1.4.3 地物波譜特性的測定步驟23

第2章 遙感平台及運行特點24

§2.1 遙感平台的種類24

§2.2 衞星軌道及運行特點25

2.2.1 軌道參數25

2.2.2 衞星座標的測定和解算25

2.2.3 衞星姿態角29

2.2.4 其他一些常用參數31

§2.3 陸地衞星及軌道特徵32

2.3.1 陸地衞星類32

2.3.2 高分辨率陸地衞星43

2.3.3 高光譜類衞星44

2.3.4 SAR類衞星47

2.3.5 小衞星52

第3章 遙感傳感器及其成像原理54

§3.1 掃描成像類傳感器54

3.1.1 對物面掃描的成像儀55

3.1.2 對像面掃描的成像儀65

3.1.3 成像光譜儀(Imaging Spectrometer)66

§3.2 雷達成像儀68

3.2.1 真實孔徑雷達68

3.2.2 合成孔徑雷達69

3.2.3 側視雷達圖像的幾何特徵72

3.2.4 相干雷達(INSAR)74

第4章 遙感圖像數字處理的基礎知識78

§4.1 圖像的表示形式78

§4.2 遙感數字圖像的存儲83

4.2.1 存儲介質84

4.2.2 存儲格式84

§4.3 遙感數字圖像處理系統88

4.3.1 遙感數字圖像處理的硬件系統89

4.3.2 遙感數字圖像處理的軟件系統90

§4.4 遙感圖像處理系統與GIS和GPS的集成94

第5章 遙感圖像的幾何處理98

§5.1 遙感傳感器的構像方程98

5.1.1 遙感圖像通用構像方程98

5.1.2 中心投影構像方程99

5.1.3 全景攝影機的構像方程100

5.1.4 推掃式傳感器的構像方程101

5.1.5 掃描式傳感器的構像方程102

5.1.6 側視雷達圖像的構像方程103

§5.2 遙感圖像的幾何變形105

5.2.1 傳感器成像方式引起的圖像變形106

5.2.2 傳感器外方位元素變化的影響107

5.2.3 地形起伏引起的像點位移110

5.2.4 地球曲率引起的圖像變形111

5.2.5 大氣折射引起的圖像變形112

5.2.6 地球自轉的影響114

§5.3 遙感圖像的幾何處理115

5.3.1 遙感圖像的粗加工處理116

5.3.2 遙感圖像的精糾正處理117

5.3.3 側視雷達圖像的幾何校正132

§5.4 圖像間的自動配準和數字鑲嵌135

5.4.1 圖像間的自動配準135

5.4.2 基於小面元微分糾正的圖像間自動配準137

5.4.3 數字圖像鑲嵌139

5.4.4 基於小波變換的圖像鑲嵌141

第6章 遙感圖像輻射處理142

§6.1 遙感圖像的輻射處理142

6.1.1 輻射誤差142

6.1.2 傳感器輻射定標142

6.1.3 輻射校正145

6.1.4 地面輻射校正場147

§6.2 遙感圖像輻射增強148

6.2.1 圖像灰度的直方圖149

6.2.2 圖像反差調正150

§6.3 圖像平滑155

6.3.1 鄰域平均法155

6.3.2 低通濾波法157

§6.4 圖像鋭化159

6.4.1 空間域圖像鋭化159

6.4.2 頻域圖像鋭化160

§6.5 多光譜圖像四則運算161

§6.6 圖像融合162

§6.7 遙感圖像和DEM複合168

第7章 遙感圖像判讀169

§7.1 景物特徵和判讀標誌169

7.1.1 光譜特徵及其判讀標誌169

7.1.2 空間特徵及其判讀標誌170

7.1.3 時間特徵及其判讀標誌171

7.1.4 影響景物特徵及其判讀的因素171

§7.2 目視判讀的一般過程和方法181

7.2.1 判讀前的準備181

7.2.2 判讀的一般過程183

§7.3 遙感圖像目視判讀舉例184

7.3.1 單波段像片的判讀184

7.3.2 多光譜像片的判讀185

7.3.3 熱紅外像片的判讀187

7.3.4 側視雷達像片的判讀190

7.3.5 多時域圖像的判讀192

第8章 遙感圖像自動識別分類196

§8.1 基礎知識196

8.1.1 模式與模式識別196

8.1.2 光譜特徵空間及地物在特徵空間中聚類的統計特性197

§8.2 特徵變換及特徵選擇198

8.2.1 特徵變換199

8.2.2 特徵選擇203

§8.3 監督分類204

8.3.1 判別函數和判別規則205

8.3.2 分類過程208

§8.4 非監督分類208

8.4.1 K均值聚類法209

8.4.2 ISODATA算法聚類分析210

8.4.3 平行管道法聚類分析212

§8.5 非監督分類與監督分類的結合213

§8.6 分類後處理和誤差分析214

8.6.1 分類後處理214

8.6.2 分類後的誤差分析214

§8.7 非光譜信息在遙感圖像分類中的應用215

8.7.1 高程信息在遙感圖像分類中的應用215

8.7.2 紋理信息在遙感圖像分類中的應用216

§8.8 句法模式識別概述216

§8.9 計算機自動分類的新方法218

8.9.1 模糊聚類算法218

8.9.2 神經元網絡方法218

第9章 遙感技術的應用220

§9.1 遙感技術在測繪中的應用220

9.1.1 製作衞星影像地圖220

9.1.2 衞星影像修測地形圖222

9.1.3 陸地地形圖測繪223

9.1.4 淺水區的地形測繪227

9.1.5 南極冰面地形地貌測繪228

§9.2 遙感技術在環境和災害監測中的應用231

9.2.1 遙感方法快速監測洪澇災情232

9.2.2 遙感方法監測沙塵暴232

9.2.3 遙感在森林火災監測中的應用233

9.2.4 臭氧層監測235

9.2.5 衞星遙感監測南極冰川流速235

9.2.6 遙感方法觀測海洋赤潮238

§9.3 遙感技術在地質調查中的應用239

9.3.1 遙感圖像上的地質構造解譯239

9.3.2 遙感圖像的巖性分類242

9.3.3 遙感方法調查地質災害244

9.3.4 羅布泊特大型鉀鹽礦遙感調查245

§9.4 遙感技術在農林牧等方面的應用246

9.4.1 遙感信息應用於農作物估產246

9.4.2 遙感影像用於土壤解譯256

9.4.3 衞星影像用於土壤侵蝕調查261

9.4.4 遙感技術在森林立地類型調查中的應用263

9.4.5 草場資源分類和評價268

§9.5 遙感技術在其他領域中的應用271

9.5.1 遙感技術在考古方面的應用271

9.5.2 遙感技術在旅遊資源開發中的應用276

9.5.3 遙感方法探測南極隕石分佈278