Spatial Statistics for Remote Sensing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Stein, Alfred (EDT)

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2002-3

价格:$ 56.50

装帧:Pap

isbn号码:9781402005510

丛书系列:

图书标签:

• 遥感
• 空间统计
• 统计学
• 地理信息系统
• GIS
• 图像处理
• 数据分析
• 环境遥感
• 模式识别
• 空间数据挖掘

遥感数据分析与地理信息系统：方法、应用与前沿探索 本书面向地理信息科学、环境科学、地球物理学、城市规划以及数据科学等领域的学生、研究人员和专业技术人员，旨在提供一个全面且深入的框架，用以理解和掌握现代遥感数据处理、空间分析以及地理信息系统（GIS）的集成应用。本书不侧重于纯粹的统计理论推导，而是聚焦于如何将先进的空间分析方法有效地转化为解决实际地理问题的工具。 --- 第一部分：遥感数据基础与预处理的深度解析 本部分为后续复杂分析奠定坚实的理论与技术基础，详细阐述了从传感器到信息产品的完整流程，并强调了数据质量控制的关键环节。 第一章：遥感系统原理与数据特性 本章深入探讨了电磁波谱与地物相互作用的物理基础，详细区分了不同类型的遥感系统（光学、雷达、激光雷达）的工作原理和数据采集模式。重点分析了不同传感器获取的数据（如TM/ETM+、Landsat 8 OLI/TIRS、Sentinel系列、高分辨率商业卫星数据）在空间分辨率、光谱范围、时间分辨率以及辐射分辨率上的差异及其对后续分析的制约。此外，本章还包含了对常见遥感数据产品（如辐射定标产品、大气校正产品）的结构解析，帮助读者理解数据背后的物理意义。 第二章：高精度几何与辐射校正 几何校正被视为遥感图像配准和多源数据融合的前提。本章系统地介绍了消除或校正传感器系统误差、平台运动误差和地形起伏误差的多种方法，从经典的地面控制点（GCP）法到现代的RPC（有理多项式系数）模型，并详细讨论了不同校正方法的适用场景与精度评估标准。 在辐射校正方面，本书区别于仅做简单大气校正的传统方法。我们重点讲解了从去除传感器内部噪声、到进行绝对定标（将数字亮度值转换为地表反射率或辐射亮度）的全套流程。针对大气效应的消除，书中详述了基于辐射传输模型（如MODTRAN）的物理校正方法，以及在缺乏气象数据的条件下，如何利用经验模型和半经验模型进行相对校正，确保不同时相、不同传感器数据的可比性。 第三章：空间数据结构与管理 本章聚焦于如何高效地管理和组织海量的地理空间数据。内容涵盖了栅格数据模型（如四叉树结构、压缩算法）和矢量数据模型（点、线、面拓扑关系）的优势与局限。重点讨论了大规模遥感数据集的数据库存储策略，包括PostGIS、GeoTIFF等，以及面向高性能计算的并行存储格式（如HDF5在地球观测数据中的应用）。本章强调了数据治理在长期项目中的重要性。 --- 第二部分：地理空间数据分析的传统与现代技术 本部分是本书的核心，侧重于如何运用成熟的图像处理技术从遥感数据中提取有价值的信息，并结合GIS工具进行空间表征。 第四章：图像增强与特征提取 图像增强是提高人眼解译能力和机器识别准确性的关键步骤。本章涵盖了从基础的灰度变换（直方图拉伸、均衡化）到复杂的空间域和频率域滤波技术。特别关注了边缘检测算法（如Sobel, Canny）在提取地物轮廓中的应用，以及高通/低通滤波在去除噪声和突出特定空间频率信息中的作用。在多光谱图像处理方面，本书详细介绍了缨像分离（ICA）和主成分分析（PCA）在降维和信息压缩上的实际操作及其对分类结果的影响。 第五章：图像分类与地物识别的进阶方法 本章系统梳理了从监督分类到非监督分类的全过程，并深入探讨了分类器性能评估的严格标准（如混淆矩阵、Kappa系数）。在传统分类方法（如最大似然法、最小距离法）之上，本章着重介绍了面向复杂地表覆盖的先进分类技术： 1. 面向对象的图像分析 (OBIA)： 详细介绍了对象划分（Segmentation）、多尺度分割策略、特征集构建以及面向对象的分类流程，强调其在提高城市、林业等地表分类精度中的优势。 2. 支持向量机 (SVM) 与随机森林 (RF)： 探讨了这些集成学习模型在遥感分类中的参数敏感性分析、特征重要性评估，以及如何利用时间序列数据进行动态分类。 第六章：地理空间数据可视化与制图综合 本章超越了简单的地图输出，关注于如何通过可视化设计来传达复杂空间信息。内容包括等值线生成、数字高程模型（DEM）的可视化（如坡度、坡向、地表起伏的可视化表达）。特别讨论了三维（3D）场景的构建与渲染技术，包括如何将遥感影像纹理贴图到三维模型上，以实现沉浸式的地理空间分析展示。此外，本章还包括了专题地图设计原则，如色彩理论、符号化选择以及地图投影系统的选择与转换，确保地图的科学性和艺术性。 --- 第三部分：GIS集成应用与前沿技术展望 本部分着眼于遥感数据与地理信息系统平台的深度融合，并展望了下一代地理空间智能技术的发展方向。 第七章：遥感与GIS的集成分析框架 本章阐述了遥感产品如何作为GIS中的关键数据层输入到空间模型中。重点剖析了GIS在环境模拟和规划决策中的作用，例如： 空间邻域分析： 如何使用缓冲区分析、叠加分析（Overlay Analysis）和空间查询（Spatial Query）来整合分类结果与行政边界、水系、交通网络等矢量数据。 基于栅格的路径分析与水文建模： 详细介绍如何利用DEM在GIS中推导水流方向、汇流累积量，并应用于流域划分和洪水风险评估。 第八章：时间序列分析与变化检测 随着高时间分辨率遥感数据的普及，变化检测已成为遥感应用的核心。本章系统地介绍了检测地表变化的定量方法，区分了像素级变化检测（如图像间差异、比值、回归分析）和对象级变化检测（利用OBIA对分类结果进行时序对比）。重点解析了先进的时间序列分析技术，如BFAST、LandTrendr等算法在监测林业和农业长期变化中的应用，并讨论了如何处理数据缺失和不一致性问题。 第九章：面向未来的地理空间智能 本章展望了数据驱动的地理空间智能系统。内容聚焦于深度学习在遥感影像解译中的颠覆性作用，包括卷积神经网络（CNN）在高精度目标检测和语义分割中的应用。此外，本书还探讨了云计算和大数据技术（如Google Earth Engine, Open Data Cube）如何重塑大规模地球观测数据的处理范式，使得复杂的、全球尺度的分析成为可能。最后，本章简要介绍了数据融合技术，特别是如何有效地融合光学、雷达和激光雷达数据，以获取更鲁棒的地球表面信息。 --- 本书的特色在于其强大的实用导向和跨学科视野。它不仅教授“如何”操作软件和运行算法，更强调“为什么”选择特定方法以及这些方法在真实世界地理问题中的局限性与潜力。通过丰富的案例分析和详细的步骤指导，读者将能系统地掌握一套现代化的地理空间数据处理与分析能力。

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