Satellite Remote Sensing of Clouds and the Atmosphere IV pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Russell, Jaqueline E. (EDT)

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:

价格:105

装帧:Pap

isbn号码:9780819434623

丛书系列:

图书标签:

• Remote Sensing
• Clouds
• Atmosphere
• Satellite
• Meteorology
• Atmospheric Radiation
• Cloud Physics
• Aerosols
• Radiative Transfer
• Climate

卫星遥感：地球观测的前沿技术与应用 本书导读： 本书旨在全面深入地探讨卫星遥感技术在地球科学研究，特别是地球系统观测中的核心原理、关键技术、数据处理方法及其在多个应用领域的广泛实践。我们将聚焦于非云层和非大气成分的观测，深入解析陆地表面、海洋、冰雪覆盖以及生物地球化学循环的卫星遥感监测体系。全书内容力求严谨、系统，并紧密结合最新的科研进展与实际工程应用，为地球科学、遥感科学、环境工程以及地理信息系统（GIS）领域的专业人士和研究人员提供一份详实的参考指南。 第一部分：遥感基础理论与卫星平台 本部分将奠定读者对遥感科学的系统理解，从物理基础到实际的工程实现。 第一章：电磁波谱与辐射传输基础 深入阐述电磁波谱的各个波段（可见光、近红外、短波红外、热红外、微波）的物理特性及其与地物材料的相互作用机制。重点剖析辐射度量学（辐亮度、辐通量、反射率、发射率）的概念体系。详细介绍大气对电磁波的吸收、散射和透射过程，尤其关注在没有云层和气溶胶影响下，地表目标信号的传输路径分析。讨论不同波段的穿透能力差异，为后续的陆地和海洋表面观测奠定理论基础。 第二章：卫星遥感系统构成与轨道动力学 系统介绍卫星遥感任务的组成要素，包括有效载荷（传感器）、卫星平台、地面段和应用处理链。详细分析常用轨道类型（如太阳同步轨道、对地静止轨道）的动力学特征、重访周期计算及其对观测几何的影响。重点阐述遥感器设计中的关键参数，如空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率的权衡取舍。探讨先进传感器技术的迭代发展，例如多光谱成像仪、高光谱成像仪和合成孔径雷达（SAR）的硬件原理。 第三章：几何与辐射定标 这是确保遥感数据科学可靠性的关键步骤。详细介绍传感器的几何畸变校正技术，包括传感器倾斜、平台姿态误差的补偿方法。在辐射定标方面，深入探讨从原始数字值（DN）到绝对辐射值（如反射率或亮度温度）的转换流程。区分内定标（传感器内部参考）和外定标（利用地面标准目标）方法，并阐述如何利用高精度标准场地数据来验证和优化定标系数。讨论辐射定标不确定性的量化与分析。 第二部分：陆地表面过程的遥感监测 本部分聚焦于利用卫星数据对地球固体表面的结构、组分和动态变化进行精确刻画。 第四章：地表覆盖分类与植被参数反演 详细介绍基于多光谱和高光谱数据的土地覆盖分类技术。对比传统监督/非监督分类方法与基于面向对象（OBIA）和深度学习的先进分类策略。在植被遥感方面，系统介绍植被指数（如NDVI、EVI）的计算、局限性及在植被覆盖度（FVC）估算中的应用。深入探讨利用红边和短波红外波段反演叶面积指数（LAI）、叶绿素含量和水分状况等关键生物物理参数的辐射传输模型（如PROSAIL）。 第五章：地表温度与能量平衡 介绍热红外遥感在测量地表温度（LST）中的核心地位。阐述LST的获取过程，包括大气校正（去除大气影响对亮温的扭曲）和发射率的精确估算。详述地表能量平衡模型（如SEBS）的构建，展示如何整合遥感获取的LST、地表反照率和植被指数，来反演地表的净辐射、潜热通量和感热通量，对区域蒸散发和水资源管理提供关键信息。 第六章：地表形变与高精度地形测量 重点介绍利用合成孔径雷达（SAR）干涉测量（InSAR）技术进行地表形变监测的方法。解析干涉图的生成、相位解缠（Phase Unwrapping）和形变提取算法，包括永久散射体（PS）和分布式散射体（DS）技术，用于监测火山形变、地震形变和地面沉降。同时，阐述利用光学立体像对和SAR几何信息进行高精度数字高程模型（DEM）生成的技术，以及其在水文和地质灾害评估中的应用。 第七章：土壤、矿物与地质制图 探讨利用短波红外（SWIR）和热红外波段对地表矿物组成进行光谱识别的原理。介绍矿物混合像元分解（Spectral Unmixing）技术，以区分地表不同岩性与土壤类型的空间分布。讨论先进的成像光谱仪数据处理流程，用于绘制区域地质图、勘探矿产资源以及评估土壤盐渍化和侵蚀程度。 第三部分：海洋与冰雪圈的卫星观测 本部分侧重于水圈和冰雪圈的被动与主动遥感探测。 第八章：海洋表面特征与环流 阐述可见光和红外传感器在监测海色（如叶绿素浓度、悬浮物）中的应用，重点分析大气校正对水色遥感产品精度的影响。详细介绍微波散射计和雷达高度计在测量海面高度、海浪和海面风场中的工作原理。讨论利用温度、高度和风场数据，结合海洋动力学模型，对大尺度海洋环流、中尺度涡旋进行反演和追踪的方法。 第九章：海冰、冰川与冰盖监测 重点分析微波遥感（被动微波亮温和SAR）在全天候、全天时监测海冰范围、浓度和厚度中的不可替代性。对比不同算法（如SSM/I, AMSR2）在区分海冰类型和估计冰层温度上的优劣。在陆地冰冻圈方面，讨论利用光学、热红外和激光雷达数据监测冰川消融速率、冰盖物质平衡以及永久冻土退化（利用SAR形变监测）的关键技术。 第四部分：数据处理、融合与高级分析 本部分涵盖将原始卫星数据转化为可用信息的关键处理流程和前沿分析方法。 第十章：遥感数据预处理与质量控制 系统梳理从接收到生成标准产品的完整数据处理链。详细介绍大气校正、辐射校正、几何校正的自动化流程。强调质量控制（QC）的重要性，包括对缺失值、噪声源（如条带效应、扫描系统误差）的识别和填补技术。介绍在长时间序列分析中，如何进行不同传感器、不同时间点数据的交叉对比和一致性校准。 第十一章：多源数据融合与信息提取 探讨如何有效融合来自不同传感器（如高分辨率光学数据与高频SAR数据）或不同尺度的遥感数据，以实现信息互补。重点介绍基于像素级、特征级和决策级的融合策略。讨论如何利用时间序列分析技术（如LandTrendr、BFAST）来识别地表覆盖类型的长期变化趋势和短期干扰事件（如火灾、伐木）。 第十二章：机器学习与深度学习在遥感中的应用 全面介绍现代计算方法在遥感信息提取中的变革。详述传统分类器（SVM、随机森林）的应用场景。重点阐述卷积神经网络（CNN）在图像识别、语义分割和高分辨率地物提取中的优势，包括U-Net、Mask R-CNN等架构在构建复杂地物信息模型中的实战应用。讨论如何构建大规模、高质量的训练数据集和验证数据集，以应对遥感数据的多样性和复杂性。 本书价值： 本书内容聚焦于地球固体、水体和冰雪表面的精确观测，为研究人员提供了从基础物理到尖端算法的完整技术栈，确保读者能够独立设计、处理和解释卫星遥感数据，以解决气候变化、自然资源管理和灾害监测等领域的重大科学问题。

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