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目 录3

上篇 遥感的物理基础与成像机理3

第1章遥感与电磁波理论3

1.1遥感与电磁波3

1.2电磁波的产生机理7

1.2.1原子光谱7

1.2.2分子与晶体光谱8

1.3电磁波的基本性质8

1.3.1 波动性8

1.3.2粒子性10

1.4大气对电磁波传输的影响11

1.4.1大气层的结构与特性11

1.4.2大气吸收与大气窗口12

1.4.3大气散射14

1.5大气辐射传输方程15

参考文献18

2.1地物波谱特性概述19

第2章地物波谱特性及其变化规律19

2.2植物波谱特性及其变化规律21

2.2.1植物光谱反射特性的共性21

2.2.2影响植物光谱反射特性变化的主要因素22

2.2.3植物的热红外发射与微波辐射、散射特性24

2.3水体波谱特性及其变化规律25

2.3.1水体的光谱反射特性及其变化规律25

2.3.2水体的热红外与微波辐射、散射特性26

2.4.1 岩石矿物的光谱反射特性及其变化规律27

2.4岩矿波谱特性及其变化规律27

2.4.2岩矿的热红外与微波辐射、散射特性29

2.5土壤波谱特性及其变化规律29

2.5.1土壤光谱反射特性29

2.5.2土壤的热红外与微波辐射、散射特性33

参考文献34

第3章光学遥感成像机理及其影像特点36

3.1摄影遥感成像机理与影像特点36

3.1.1胶片类型与影像光学特性36

3.1.2 中心投影成像规律与影像的几何特性37

3.1.3立体视觉原理与立体观测42

3.2光机扫描成像机理与影像特点43

3.2.1光机扫描成像特点与光机扫描仪基本结构44

3.2.2多光谱扫描仪MSS、TM与ETM＋的技术性能46

3.3推帚式扫描成像机理与影像特点50

3.4高光谱成像仪与多角度遥感器简介52

参考文献54

第4章雷达成像机理55

4.1雷达成像技术发展过程的回顾55

4.2合成孔径雷达成像机理56

4.2.1侧视雷达工作原理56

4.2.2合成孔径的概念58

4.3合成孔径雷达的数字成像处理方法与算法59

4.3.1距离向压缩处理60

4.3.2方位向的压缩处理60

4.4影响合成孔径雷达影像色调特征的主要因素61

4.4.2地物的吸收损失与体散射效应62

4.4.3极化效应62

4.4.1地物表面粗糙度62

4.4.4波长（频率）效应63

4.4.5入射角的影响63

4.5合成孔径雷达影像的几何畸变64

4.6雷达影像干涉技术的基本原理65

4.6.1干涉影像与相位65

4.6.2相位与高程66

参考文献67

5.2遥感图像的结构与数学表达69

5.1图像与遥感图像69

第5章遥感图像的数学表达与接收69

5.3模拟图像的数字化71

5.4传输型数字遥感图像的获取与遥感卫星地面接收系统概貌72

5.5数字遥感图像的记录存储方式与主要产品的数据格式75

参考文献77

中篇 遥感图像应用处理与分析的基本理论及其关键技术81

第6章遥感图像的系统处理与应用处理81

6.1 遥感图像处理的目的与类别81

6.2.1系统辐射校正82

6.2.2系统几何校正82

6.2遥感图像系统处理简述82

6.3发展遥感图像应用处理技术的必要性与紧迫性83

6.4遥感图像应用处理与分析的目标和指导思想86

6.5遥感图像应用处理与分析的初步实践87

参考文献90

第7章遥感图像的精校正处理92

7.1遥感图像精几何校正92

7.1.2进行空间变换93

7.1.1选控制点93

7.1.3重采样95

7.2遥感图像刚性平移与预处理级快速精几何校正96

7.3遥感图像精辐射校正98

7.3.1大气辐射校正98

7.3.2照度校正100

7.4遥感图像的辐射水准归一化处理101

参考文献101

第8章遥感图像的变换处理102

8.1傅立叶变换102

8.2 Hough变换105

8.3 K-L变换107

8.3.1 K-L变换的概念107

8.3.2 K-L变换的实施108

8.3.3 K-L变换的性质与特点109

8.4 KT变换110

8.5典型分析变换111

8.6定向变换114

8.6.1 定向变换的基本原理114

8.6.2定向变换的实施115

参考文献116

第9章遥感图像的增强处理117

9.1遥感图像增强处理的目的与种类117

9.2遥感图像的灰度增强117

9.2.1线性拉伸118

9.2.2分段线性拉伸118

9.2.3非线性拉伸或特殊拉伸119

9.3遥感图像的边缘增强121

9.3.1空间域滤波增强121

9.3.2频率域滤波增强122

9.4.1密度分割和彩色编码124

9.4遥感图像的彩色增强124

9.4.2彩色合成125

9.4.3 IHS变换128

参考文献129

第10章遥感图像的分割与镶嵌130

10.1遥感图像分割与镶嵌的目的与意义130

10.2图像分割的定义与基本算法131

10.3.1边缘检测132

10.3图像分割的边界技术132

10.3.2边界闭合133

10.3.3图搜索与动态规划133

10.4图像分割的区域技术134

10.4.1取阈值原理134

10.4.2基于像元的阈值选取134

10.4.3基于区域的阈值选取135

10.4.4基于坐标的阈值选取136

10.4.5基于区域的串行分割技术136

10.5小区域卫星图像的数字镶嵌137

10.5.1选好图像，订好实施方案138

10.5.2相邻图像几何配准138

10.5.3 相邻图像色调调整139

10.5.4 图像镶嵌141

10.6 大面积多幅卫星图像的数字镶嵌142

10.6.1 大面积多幅卫星图像数字镶嵌的特点142

10.6.2 多幅卫星图像几何配准的整体平差142

参考文献144

10.6.3 多幅卫星图像数字镶嵌系统框架144

第11章 雷达图像应用的特殊处理146

11.1 SAR图像应用前处理的必要性146

11.2 SAR图像的斑点噪声抑制146

11.3 SAR图像的辐射标定149

11.3.1 ERS SAR的辐射标定149

11.3.2 Radarsat SAR数据的辐射标定151

11.4 InSAR应用处理中的关键技术151

11.4.1 SAR复型图像的精几何配准152

11.4.2解相位154

11.4.3基线计算155

11.4.4平地效应消除157

参考文献158

第12章遥感图像的融合处理159

12.1 图像融合处理的基本原理与类别160

12.2高精度几何配准160

12.3代数运算融合162

12.4高频调制融合162

12.5小波变换融合163

12.7遥感与非遥感数据的融合165

12.6遥感图像融合存在的主要问题与进一步研究的思路165

参考文献166

第13章遥感图像的自动识别分类167

13.1 概述167

13.2遥感图像的有监分类168

13.2.1最小距离分类169

13.2.2费歇尔（Fisher）线性判别分类170

13.2.3最大似然判别分类170

13.2.4模糊分类173

13.2.5神经网络分类175

13.3遥感图像的无监分类178

13.3.1集群法178

13.3.2图形识别法182

13.4遥感图像自动识别分类存在的问题与对策183

13.4.1正确选取特征变量183

13.4.2优化训练区184

13.4.3充分利用影像空间信息185

13.4.5分层分类与专家系统的应用186

13.4.4混合像元的分解处理186

13.4.6搞好分类后处理188

参考文献188

第14章遥感图像的目视解译190

14.1概述190

14.2遥感图像目视解译的直接标志192

14.2.1影像色调192

14.2.2颜色193

14.2.3形状193

14.2.6图形或图案194

14.2.5纹理194

14.2.4大小194

14.2.7阴影195

14.2.8立体外貌195

14.3遥感图像目视解译的间接标志195

14.3.1地形地貌196

14.3.2土壤、土质196

14.3.6人为活动197

14.3.5水系197

14.3.4气候197

14.3.3植被197

14.3.7位置198

14.4遥感图像目视解译的方法与原则198

14.5遥感图像目视解译的工作组织199

14.6 影响遥感图像目视解译效果的因素201

参考文献202

下篇 遥感图像应用处理与分析的实例及其成效205

第15章西部开发205

15.1.1航天航空遥感相结合的荒考路线206

15.1南疆宜农荒地资源综合考察206

15.1.2 MSS图像的信息特征与目视解译208

15.2塔里木河中下游水系变迁及其对生态环境的影响210

15.2.1 塔里木河中游河道摆动与下游湖泊的盛衰211

15.2.2塔里木河中下游生态环境变化211

15.3运用卫星遥感技术绘制重庆地区土地利用图212

15.3.1重庆地区的地理特点与工作方法213

15.3.2卫片目视解译213

15.4 TM数据自动识别分类绘制三峡库区土地资源评价图215

15.5.2沼泽地遥感识别分类217

15.5川西北地区土地资源调查制图217

15.5.1工作方法与图像处理217

15.5.3若尔盖草原沙化现状与趋势分析218

15.6三江源区生态环境分析219

15.6.1 图像时相与合成波段选择220

15.6.2三江源区面临严峻的生态危机220

15.6.3关于澜沧江源头问题221

参考文献222

16.1低产土壤清查223

第16章黄淮海平原综合开发治理223

16.1.1技术路线的确定224

16.1.2 黄淮海平原低产土壤与主要定位地物的光谱特征224

16.1.3 MSS图像的目视解译228

16.1.4清查结果分析229

16.2县级农业发展区划230

16.2.1 1:5万优质TM影像图的制作230

16.2.2制订县级农业发展区划231

16.3农区土地利用变化监测232

16.4农村取土毁地状况调查与监测235

16.5黄河三角洲与河口演变237

16.5.1 近代黄河三角洲的形成与演变237

16.5.2河口悬浮泥沙扩散状况238

16.5.3现代三角洲与河口演变238

参考文献240

第17章水、土资源管理241

17.1 大量抽取地下水对土壤条件影响的论证241

17.1.1 图像处理与工作步骤241

17.1.2 图像分析242

17.1.3结论245

17.2低湿地遥感调查制图245

17.2.1试验区基本情况246

17.2.2卫星图像类型与时相选择246

17.2.3图像应用处理与分析247

17.3加强耕地管理发展有机农业249

17.3.1建立黑龙江省萝北县土壤信息系统249

17.3.2 内蒙古林牧区土地变更调查250

17.4大型水库库情监测251

17.4.1水库水面面积变化分析252

17.4.2水库蓄水量变化的估算及其与水位的关系模型252

17.4.3水库库底形态与水深探测254

17.4.4库区生态环境粗略分析254

17.5太湖水质污染监测255

17.5.1遥感图像的选择256

17.5.2遥感图像应用处理257

17.5.3太湖叶绿素α和悬浮物光谱响应特性与反演257

17.5.4太湖叶绿素α浓度的分布与变化258

17.6水土流失与治理成效监测259

17.6.1 兴国县水土流失的遥感监测260

17.6.2 山东省山丘区水土流失的定量遥感262

17.6.3嘉陵江上游重点产沙区水土流失动态监测263

参考文献264

第18章城市卫星遥感265

18.1北京城市扩展与环境变化监测266

18.1.1 不同时相TM图像的高精度几何配准267

18.1.2 图像的辐射水准归一化267

18.1.3城镇建设用地扩展信息的提取267

18.1.4 城市绿化度变化信息的提取268

18.1.5水体变化信息的提取269

18.1.6热图像条纹噪声的消除269

18.1.7背景影像的生成269

18.2 南京市热岛效应分析271

18.2.1 TM探测城市热岛的工作流程272

18.2.2几个关键技术272

18.4本溪市大气污染治理成效评估274

18.3缓解城市热岛效应的可能性274

18.4.1 TM图像的时相选择与处理275

18.4.2试验结果分析276

参考文献277

第19章森林火灾、虫灾监测与灾情评估278

19.1 大兴安岭特大林火的遥感监测278

19.2大兴安岭特大林火灾情评估283

19.3 大兴安岭林火后的恢复状态监测285

19.4大兴安岭林火区灾后11年的概貌288

19.5 孤山林场松毛虫害的调查监测289

参考文献291

第20章 洪涝水灾的快速反应与灾情评估293

20.1 机载SAR与TM图像融合快速反映洪涝灾情294

20.2 星载SAR与TM图像融合快速反映洪涝灾情296

20.3 应用洪灾发生后的TM图像快速提取灾情程度信息298

20.4应用卫星遥感数据分析致灾因素300

20.5 西藏易贡地区巨型山体滑坡与泥石流灾害的多卫星监测302

20.6 建立以SAR为主的多卫星洪涝灾害测报遥感信息系统的设想304

参考文献306