Remote Sensing of Landscapes with Spectral Images pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:John B. Adams

出品人:

页数:378

译者:

出版时间:2006-5

价格:723.20元

装帧:HRD

isbn号码:9780521662215

丛书系列:

图书标签:

• 遥感
• 光谱图像
• 景观遥感
• 环境遥感
• 图像处理
• 地理信息系统
• 地球观测
• 生态遥感
• 植被遥感
• 土地利用

《地貌变迁的无形之眼：遥感光谱成像解析》 在人类文明的长河中，我们对脚下这片土地的认知，始终受到视角与时间的限制。从古老的地图绘制到近代的航空摄影，每一次技术的革新都极大地拓展了我们观察地貌的能力。然而，这些传统方法往往只能捕捉地表物理形态的局部信息，对于驱动地貌变化的深层机制，以及那些隐藏在可见光谱之下的物质属性，它们显得力不从心。直到遥感光谱成像技术的崛起，我们才拥有了一双能够穿透层层迷雾、洞悉地表物质本质的“无形之眼”。 《地貌变迁的无形之眼：遥感光谱成像解析》并非一本关于遥感光谱成像仪器本身的技术手册，也并非专注于特定遥感传感器的工作原理。它的核心在于，如何运用这一革命性的技术，去理解、分析和监测我们赖以生存的景观是如何随着时间推移而发生深刻变化的。本书将目光聚焦于“地貌变迁”这一宏大主题，并以此为线索，深入探讨遥感光谱成像在揭示这一复杂过程中所扮演的关键角色。 为何是“地貌变迁”？ 地貌，是地球表面形态的总称，它是由内营力和外营力共同作用下的动态演化结果。从宏观的构造运动塑造的巨型山脉，到微观的风蚀、水蚀、冰川侵蚀以及人类活动造成的细微改变，地貌始终处于永恒的变化之中。这些变化不仅影响着生态系统的健康、生物多样性的分布，更与人类社会的生存发展息息相关。例如，山体滑坡、洪水泛滥、沙漠化扩张、海岸线变迁，这些都是直观而又触目惊心 Yet, these changes are often gradual, subtle, or occur in remote, inaccessible regions, making direct observation and measurement exceptionally challenging. This is where the power of remote sensing, and specifically spectral imaging, becomes indispensable. 光谱成像：超越可见光的洞察力 传统的地貌研究，往往依赖于地质学家、地理学家通过实地勘察、采样分析，以及高分辨率的航空或卫星可见光图像。可见光图像虽然能呈现地表的颜色、纹理和形状，但对于区分不同岩石、土壤、植被类型，以及识别地表下隐藏的矿产资源、水分含量、土壤盐碱度等关键信息，其能力是有限的。 而光谱成像技术，则如同为我们安装了一副能够“看见”物质“指纹”的眼睛。它记录的不仅仅是地表反射的可见光，还包括了近红外、短波红外乃至热红外等更广阔的电磁波谱段。不同的地表物质，由于其自身的化学组成、物理结构和含水量等差异，会在不同的波长范围内吸收或反射电磁波，形成独特的“光谱曲线”。通过分析这些光谱曲线，我们可以如同识别“指纹”一般，准确地区分出不同的岩石类型、土壤性质、植被健康状况、水体污染程度，甚至识别出地表下埋藏的特定矿物。 本书将为您揭示： 1. 光谱特征与地貌物质的内在联系： 本书将系统性地梳理不同地貌构成要素——如各类岩石、土壤、植被、水体、冰雪——其独特的光谱响应特征。我们会深入浅出地讲解，为何某些矿物在高光谱图像中呈现出特定的吸收峰，又为何健康植被在近红外波段具有强烈的反射。理解这种内在联系，是解读光谱数据的基石。 2. 遥感光谱数据在不同地貌研究中的应用： 构造地貌与地质过程： 如何利用光谱图像识别断层、褶皱等构造单元，追踪岩浆活动迹象，分析地层岩性差异，为理解板块运动、火山喷发等宏大尺度地质过程提供新的视角。例如，通过识别特定氧化物和硅酸盐的光谱特征，可以绘制出详细的岩性分布图，从而推断区域构造的复杂性。 风成地貌与沙漠化监测： 如何通过光谱数据监测沙丘的移动、植被覆盖的退化，识别土壤的含水量和盐渍化程度，从而评估沙漠化的风险和动态变化。本书将探讨如何利用光谱指数来量化土壤水分胁迫，以及如何区分不同类型的沙土。 水文地貌与河流变迁： 如何利用光谱分析水体浊度、悬浮物浓度、污染物种类，监测河流的泥沙输移，追踪海岸线的侵蚀与淤积，评估水资源分布和水体质量。例如，通过识别叶绿素和藻蓝蛋白的光谱特征，可以监测水体富营养化和蓝藻爆发的风险。 冰川地貌与气候变化： 如何利用光谱技术监测冰川表面冰碛物、黑碳（Soot）等物质的覆盖情况，分析冰川消融速率，评估气候变化对高山和极地地貌的影响。书中将介绍如何利用光谱信号区分冰、雪、岩石和融水，从而精细化地估算冰川的物质平衡。 地表覆盖变化与人类活动： 如何利用光谱数据识别土地利用方式的变化，监测城市扩张、农业生产、森林砍伐、矿产开发等人类活动对地貌造成的改造与影响。本书将重点分析如何通过多时相光谱影像进行变化检测，识别非法采矿活动、非法排污等环境事件。 3. 遥感光谱数据的处理与分析方法： 本书将介绍一些常用的遥感光谱数据预处理方法，如辐射定标、大气校正、几何校正等，这些是获得可靠分析结果的前提。同时，还将深入探讨各种光谱分析技术，包括： 光谱指数（Spectral Indices）的应用： 如何设计和应用各类光谱指数（如NDVI、NDWI、MNDWI等）来突出特定的地表物质或现象，例如，植被的健康状况、土壤的湿度、水体的暴露程度。 光谱匹配与分类算法： 如何利用光谱库中的参照光谱，通过光谱匹配算法（如光谱角度匹配SAM、光谱信息散度SID等）来识别地表物质。同时，还将介绍各种监督和非监督分类方法（如最大似然法、支持向量机SVM、随机森林RF、ISODATA等），将图像划分为不同的地貌单元或地表覆盖类型。 端元提取与混合像元分解： 针对高分辨率遥感图像中一个像元可能包含多种地表物质的“混合像元”问题，本书将探讨端元提取（Endmember Extraction）和混合像元分解（Spectral Unmixing）技术，以获得更精细的地表组分信息。 时间序列分析： 如何通过分析连续多年的光谱图像数据，揭示地貌变化的趋势、速率和模式，从而预测未来的地貌演变。 4. 挑战与未来展望： 本书并非一味地描绘技术的强大，更会客观地探讨当前遥感光谱成像在地貌研究中面临的挑战，例如，数据获取的成本、数据的处理难度、光谱分辨率与空间分辨率的权衡、模型的不确定性等。同时，也将展望未来，包括高光谱与超光谱技术的发展、人工智能与机器学习在光谱数据分析中的深度融合、多源数据融合（如结合LiDAR、SAR等）在地貌研究中的潜力，以及遥感光谱成像在应对全球环境变化、可持续发展等重大议题中将发挥的更大作用。 《地貌变迁的无形之眼：遥感光谱成像解析》旨在为地质学、地理学、环境科学、遥感科学、城市规划、生态学等领域的科研人员、工程师、学生以及所有对地球表面变化感兴趣的读者，提供一个全面、深入且富有启发性的视角。它将引导您如何利用这双“无形之眼”，去发现隐藏在地貌之下的物质奥秘，去理解驱动地貌变迁的深层力量，最终为我们更好地认识地球、保护地球提供科学依据和技术支撑。这本书不是对已有知识的简单罗列，而是对一个充满无限探索可能性的前沿领域的深度剖析与引导。

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