Earth Science Satellite Remote Sensing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Qu, John J. (EDT)/ Gao, Wei (EDT)/ Kafatos, Menas (EDT)/ Murphy, Robert E. (EDT)/ Salomonson, Vincen

出品人:

页数:335

译者:

出版时间:2007-03-12

价格:USD 259.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540356301

丛书系列:

图书标签:

• 专业
• 地球科学
• 遥感
• 卫星遥感
• 环境科学
• 地理信息系统
• 图像处理
• 数据分析
• 地球观测
• 空间技术
• 应用科学

《星际探险家指南：跨越太阳系的旅行与发现》 内容简介 本书并非聚焦于地球的遥感技术，而是带领读者进行一场宏大而激动人心的星际之旅，深入探索太阳系内外的奇妙世界。我们不再关注卫星如何观测地球的表面特征，而是着眼于人类文明如何拓展其足迹，去触摸和理解那些遥远的行星、卫星和星际空间。 本书结构严谨，内容翔实，分为六大部分，旨在为所有对宇宙抱有无限好奇心的人士，提供一份详尽且富有洞察力的“星际探险家指南”。 --- 第一部分：迈向深空——行星际旅行的物理学与工程 本部分彻底脱离了地球科学的范畴，转而探讨实现星际旅行所需的尖端物理学和工程挑战。我们将剖析目前主流的推进技术，并展望下一代突破性技术。 1.1 经典推进系统的极限与演进： 详细阐述化学火箭的效率瓶颈，以及霍曼转移轨道在实际星际导航中的复杂应用。我们将深入分析引力弹弓效应（Gravity Assist Maneuver）的数学模型，探讨它如何成为高效跨行星旅行的关键技术。 1.2 核能与等离子体推进： 重点介绍核热火箭（NTR）和核电火箭（NEP）的工作原理及其在缩短火星往返时间中的潜力。讨论离子推进器在深空探测器中的实际应用案例，如“黎明号”探测器，并分析其低推力带来的长期轨道控制挑战。 1.3 理论前沿：曲速与反物质： 尽管尚处于理论阶段，但本书不会回避对未来技术的构想。我们将以严谨的物理学基础，审视“曲速泡”（Alcubierre Drive）所需的负能量密度问题，并评估反物质湮灭作为终极能源的可能性与安全性挑战。 1.4 辐射防护与生命支持系统： 星际旅行中最大的威胁之一是宇宙射线。本章详细介绍如何设计有效的磁屏蔽和物质屏蔽系统，以及开发闭环生态生命支持系统（CELSS），以确保宇航员在数年乃至数十年的任务中获得必需的氧气、水和食物。 --- 第二部分：火星——人类的第二故乡的殖民蓝图 本书的第二部分将重点放在距离地球最近、最具可行性的殖民目标——火星。我们关注的不是火星表面的地质构造，而是如何改造它以适应人类居住。 2.1 火星大气与气候重塑（Terraforming）： 深入探讨火星地球化改造的几种主要方案，包括导入温室气体、利用轨道反射镜提升温度，以及释放被封存的极地冰盖。分析这些方案在能源需求、时间尺度和潜在的伦理问题上的权衡。 2.2 原位资源利用（ISRU）的实践： 介绍如何在火星表面利用当地资源制造生存必需品。重点解析萨巴蒂埃反应器（Sabatier Reactor）从火星二氧化碳中制备甲烷燃料和水的过程，以及利用火星风化层（Regolith）进行3D打印建筑的最新进展。 2.3 火星地下栖息地设计： 探讨利用熔岩管或人工挖掘的地下空间作为早期定居点的优势——提供天然的辐射屏蔽和温度稳定性。书中配有未来火星基地结构的剖面图，侧重于结构工程和压力维持技术。 --- 第三部分：小行星带与外太阳系的资源开采 本书将视角投向太阳系内更具经济价值的目标：小行星和彗星。这部分内容完全聚焦于资源勘探、捕获和轨道动力学。 3.1 小行星分类与矿物学： 详细区分C型（富含水和碳）、S型（富含硅酸盐和金属）和M型（富含镍铁）小行星的分布特征。解释如何通过光谱分析（非遥感技术，而是基于到达探测器的光谱仪读数）来确定其资源构成。 3.2 小行星捕获与轨道重定向技术： 介绍将近地小行星拖拽至更易于开发或作为太空基地的“静止轨道”所需的推力技术。重点讨论“轨道牵引器”（Orbital Tug）的设计原理和任务流程。 3.3 气态巨行星的卫星探索： 焦点转向木星和土星的冰卫星，如木卫二（Europa）和土卫二（Enceladus）。本书着重于设计能够穿透冰壳、钻入地下海洋，并分析生命迹象（而非表面形态）的深海探测器技术。 --- 第四部分：系外行星的搜寻与特征分析 离开太阳系的边界，本部分探讨如何通过天文观测技术来发现和描述遥远的系外行星系统。 4.1 凌日法与多普勒频移法的局限： 详细分析开普勒和TESS任务所依赖的凌日法（Transit Method）如何揭示行星的尺寸，以及多普勒频移法（Radial Velocity Method）如何揭示质量。讨论这些方法在区分岩石行星与气态巨星时的挑战。 4.2 直接成像的突破： 探讨高对比度成像技术，如使用星光遮蔽器（Coronagraph）或自适应光学系统来直接捕捉系外行星发出的微弱光芒。分析如何通过分析这些微弱光谱来推断大气层中的生物特征信号（Biosignatures）。 4.3 “宜居带”的重新定义： 挑战传统宜居带（Habitable Zone）的概念，引入“持续宜居性”和“潮汐锁定”对行星表面环境的复杂影响，探讨红矮星周围行星的特殊环境挑战。 --- 第五部分：星际介质与引力波天文学 本部分将读者带入宇宙尺度，探讨星际空间本身的结构，以及探测宇宙最剧烈事件的全新工具。 5.1 星际介质（ISM）的粒子密度与磁场： 描述星际空间并非真空，而是充满着稀薄的气体、尘埃和磁场。讨论如何通过吸收光谱和星际闪烁现象来推断这些介质的性质，这与地球表面的大气分析截然不同。 5.2 引力波探测的原理与意义： 详细解释激光干涉引力波天文台（LIGO）和未来空间引力波探测器（如LISA）如何通过测量时空本身的涟漪来间接观测黑洞合并、中子星碰撞等事件，这是一种完全不同于电磁波的观测方式。 5.3 穿越奥尔特云与柯伊伯带： 探讨太阳系最外围的冰冻天体群，并分析穿越这些区域所需的时间尺度和对探测器设计的影响，特别是在极低温度和极低光照条件下的生存挑战。 --- 第六部分：太空伦理与星际政治 旅行的终极问题不仅是技术上的，更是哲学和政治上的。 6.1 太阳系内资源所有权的法律框架： 分析《外层空间条约》在面对小行星采矿和月球基地建立时的不足，探讨未来可能出现的“太空产权”争议。 6.2 接触前/接触后协议（SETI/METI）： 讨论主动向地外文明发送信息（METI）的风险与回报，以及当发现地外生命迹象时，人类社会应如何准备和应对。 6.3 跨代飞船的社会工程： 对于耗时数百年的星际任务，探讨如何在飞船内部维持社会结构、文化传承和遗传多样性，以确保后代能够完成最初的任务目标。 《星际探险家指南：跨越太阳系的旅行与发现》 是一部面向未来、立足于物理学和工程学的全景式作品。它为读者提供了一套理解人类如何成为真正的星际物种所需的知识体系，其深度和广度远超任何单一星球的观测范畴。本书旨在激发下一代科学家、工程师和梦想家，去实现那些曾经只存在于科幻小说中的壮举。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，是一种精准、克制但充满逻辑张力的表达方式。它避免了学术写作中常见的冗余和套话，每一个句子似乎都承载着明确的信息负载。作者在解释高深概念时，善于运用类比，但这种类比往往是建立在精确的科学模型之上的，而非空泛的比喻。例如，在解释合成孔径雷达（SAR）的“斑点噪声”时，作者将其描述为“在极高分辨率下，自然界复杂的散射体对微波信号产生的随机干涉投影”，这种描述既准确地指出了噪声的物理来源，又暗示了其统计学本质，没有丝毫的含糊。行文之间，透露出一种对知识的绝对掌控感，使得读者在面对晦涩的专业术语时，也能保持一种受控的学习节奏。它要求读者全神贯注，因为错过了任何一个连接词或限定词，都可能导致对整个论断理解的偏差。总体而言，这本著作的文字功底，与其学科深度是相匹配的，它是一部需要被认真对待的严肃学术专著。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度上来看，作者在处理数据处理和反演模型的部分，展现了非同一般的扎实功底。这里不是泛泛而谈，而是直接深入到算法的数学细节层面。我特别留意了关于大气校正流程的章节，作者清晰地剖析了瑞利散射、米氏散射以及水汽吸收等多个复杂影响因子是如何在辐射传输方程中被量化和分离的，并且详细对比了基于辐射传输模型和基于图像本身统计特性的两种主要校正方法的优劣及其适用条件。书中提供的数学推导过程严谨而不失可读性，每一步的假设和参数设定都有明确的注释。更让我印象深刻的是，作者并没有回避当前遥感技术中的“痛点”问题，例如在复杂地表覆盖（如城市峡谷或浓密森林）中对“端元”提取的挑战，书中用一整节的篇幅探讨了高维空间分析和混合像元分解技术的最新进展，这表明作者紧跟科研前沿，而非固守经典理论。对于一个需要将理论应用于实际数据分析的研究生来说，这种对细节的坚持，是区分一本优秀参考书和一本平庸指南的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下了极为深刻的印象，那种沉甸甸的质感，配合着封面上深邃的星空与地球的几何线条，立刻就让人感受到了一种扑面而来的专业性与厚重感。内页的纸张选择偏向哑光，这对于长时间阅读涉及大量图表和复杂数据的技术类书籍来说，是极其友良心的设计，有效避免了屏幕或灯光下的反光干扰。尤其是那些彩色的遥感影像插图，色彩还原度极高，细节层次分明，即便是从未接触过遥感领域的人，也能直观感受到地表特征的丰富变化。比如书中展示的某次火山喷发后的地表热异常图，其颜色渐变处理得非常精妙，从炽热的亮红到冷却后的深紫，过渡自然且信息量巨大。这种对物理呈现的极致追求，使得这本书不仅是一本知识载体，更像是一件值得收藏的桌面艺术品。我甚至花了好几分钟去研究扉页上的字体排版，那种严谨的西文衬线字体，透露出一种古典的学术气息，让人在翻阅之前，就对即将接收到的知识体系充满了敬畏和期待。装帧的工艺细节，比如书脊的锁线装订，保证了即使摊开平放，书页也不会轻易脱落，这对于经常需要在实验台或大型地图前对照查阅的专业人士来说，是至关重要的实用考量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑和章节组织结构，展现了作者极高的学术驾驭能力和清晰的思维脉络。它并非简单地罗列知识点，而是构建了一个从宏观到微观、从理论基础到实际应用的完整知识链条。开篇部分对电磁波谱在地球系统中的交互作用的阐述，那种层次分明、由浅入深的讲解方式，即便是对物理光学背景知识相对薄弱的读者，也能迅速建立起对遥感原理的直观认知。作者没有止步于基础公式的展示，而是巧妙地融入了大量历史案例和关键技术突破的背景故事，使得枯燥的物理定律变得鲜活起来。比如在讨论特定传感器的分辨率极限时，作者通过对比早期卫星数据与最新一代高光谱仪数据的对比案例，清晰地论证了技术进步对科学认知带来的范式转移。更令人赞叹的是，每一章末尾的“关键概念回顾”和“延伸阅读推荐”，都经过了精心的筛选，它们不是敷衍了事，而是真正能够引导读者深入探索下一层次复杂问题的导航灯塔，体现了作者深厚的学科洞察力。这种结构设计，保证了本书既可以作为入门教材，也可以作为资深研究人员快速查阅和系统回顾的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

本书在案例分析的广度和时效性上，也超出了我的预期。它极少使用陈旧的、教科书式的固定案例，而是大量引用了近五年内国际上具有重要影响力的科学发现作为例证。例如，书中关于地表蒸散量估算的部分，引用了利用热红外数据结合气象再分析资料进行区域尺度能量平衡计算的最新成果，而非仅仅停留在基础的“地表温度法”。这种对“正在发生”的科学研究的关注，极大地提升了本书的实用价值和阅读趣味性。我尤其喜欢其中关于灾害监测的部分，对于不同传感器（如SAR、光学LiDAR）在洪水淹没、滑坡监测中的互补作用的论述，不再是简单的罗列功能，而是通过一个大型跨学科项目的数据融合过程，展示了多源信息集成分析的强大威力。这种叙事方式，让读者仿佛参与了一场真实的科研项目，而非仅仅是阅读报告，极大地激发了动手实践的欲望。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆