Remote Sensing of the European Seas pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Barale, Vittorio (EDT)/ Gade, Martin (EDT)

出品人:

页数:536

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 213.57

装帧:

isbn号码:9781402067716

丛书系列:

图书标签:

Remote Sensing
Oceanography
European Seas
Marine Science
Satellite Imagery
Coastal Monitoring
Environmental Science
Ocean Remote Sensing
Geospatial Analysis
Marine Ecology

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具体描述

The enclosed and marginal seas surrounding the European continent exhibit a wide spectrum of environmental traits, ranging from sub-polar to sub-tropical climates, from shallow continental shelves to deep oceanic basins, from pristine marine reserves to regions impacted by countless economic and recreational activities. Understanding the inner workings of these seas -- aiming to reconcile the conflicting needs of protecting their ecological balance and exploiting their natural resources -- requires adequate observation systems, integrating both in situ and remote sensing techniques. This volume reviews the current potential of Earth Observations, while devoting particular attention to applications dealing with the issues, peculiarities and special challenges posed by the European Seas. The assessment of surface parameters by means of passive techniques -- which measure reflected visible and near-infrared sunlight, or surface emissions in the thermal infrared or microwave spectral regions -- is addressed. Active techniques -- which use transmitted impulses of visible or microwave radiation, for a subsequent evaluation of the signal returned by the water surface -- are covered as well. An in-depth analysis of the specific merits and drawbacks of each spectral region, and of both passive and active techniques, provides clues to help compose the unique mosaic of dynamical and bio-geo-chemical features of the European Seas.

远距离遥感在海洋科学中的应用：理论、方法与实践图书简介本书深入探讨了远距离遥感技术在海洋科学研究中的理论基础、先进方法与广泛实践应用。它旨在为海洋学家、地球物理学家、环境工程师以及从事海洋遥感研究的科研人员和学生提供一本全面、深入且实用的参考指南。本书聚焦于如何利用从卫星、机载平台获取的电磁辐射数据，揭示海洋的物理、化学和生物过程。第一部分：遥感基础与海洋光学第一章：电磁波谱与海洋遥感基础本章首先回顾了电磁波谱的基本原理，重点阐述了与海洋观测直接相关的波段范围，特别是可见光、近红外、中红外、热红外以及微波波段的物理特性。详细介绍了大气对电磁波的吸收、散射和透射过程，这是进行精确海洋观测前必须理解的关键环节。随后，本书引入了遥感系统的基本构成——包括辐射源、传输介质（大气）、目标物（海洋表面和水体）以及传感器。重点解析了传感器的关键性能参数，如空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率，并讨论了这些参数如何影响海洋数据的质量和适用性。第二章：海洋光学原理与水体固有光学特性海洋遥感的核心是理解光在水中的传播规律。本章系统阐述了海洋光学的基础理论，包括吸收、散射和后向散射过程。详细介绍了水体中的主要吸收体，如纯水本身、溶解有机物（CDOM）和无机悬浮物。在散射方面，重点讨论了颗粒物散射和分子散射（瑞利散射）。本书深入分析了水体的固有光学特性（IOPs），包括吸收系数 ($a$)、后向散射系数 ($b_b$) 和漫射反射率 ($R_{rs}$)。通过建立IOPs与水体组分（如叶绿素a浓度、悬浮泥沙、CDOM）之间的关系模型，为后续的反演算法奠定了理论基础。第三章：大气校正：从传感器到水面辐射大气校正（AC）是海洋遥感数据处理中最关键且最具挑战性的一步。本章详细剖析了影响地物反射率测量的主要大气成分，如水汽、臭氧、气溶胶和分子气体。系统介绍了当前主流的大气校正算法，包括基于半解析模型（如AC-SMART、HOPE）和基于图像的处理方法（如度规法、暗目标法）。特别强调了气溶胶光学厚度（AOD）的准确获取及其对水色遥感产品精度的影响。本章还讨论了近红外波段在反演气溶胶信息中的独特作用，以及如何处理复杂海况（如高后向散射或低后向散射）下的校正难题。第二部分：关键海洋参数的反演与应用第四章：水色遥感：叶绿素与水体组分反演水色遥感是利用水体反射光谱来反演水体生化组分的核心技术。本章集中探讨了叶绿素a（Chl-a）的精确反演方法。详细对比了经验算法、半解析算法（如OC3、OAC）以及机器学习/深度学习方法的优劣。除了Chl-a，本章还深入讨论了溶解有机物（CDOM）和总悬浮物（TSM）的遥感反演技术。通过大量的案例分析，展示了如何结合不同卫星平台（如MODIS、VIIRS、Sentinel-3 OLCI）的数据，生成高时空分辨率的全球及区域性水体组分图集。第五章：海面温度（SST）的遥感测量与校正海面温度（SST）是重要的海洋物理参数。本章首先介绍了基于热红外波段（10-12 $mu m$）的SST测量原理，以及黑体辐射定律和普朗克函数在辐射定标中的应用。随后，详细阐述了单通道和多通道SST反演算法（如NOAA Split-Window算法），重点讨论了大气水汽对红外辐射测量的影响，并介绍了大气校正因子（ACF）的确定方法。此外，本章还涵盖了微波遥感在穿透云层进行SST测量方面的优势与挑战。第六章：海浪与海面粗糙度的微波观测微波遥感对海面起伏的敏感性使其成为观测海浪和海面风场的重要工具。本章聚焦于合成孔径雷达（SAR）和散射计数据。详细解释了傅里叶变换在海浪谱分析中的应用，以及如何利用SAR的后向散射强度变化来反演海面风场的速度和方向。本书特别讨论了“斑点噪声”（Speckle Noise）对SAR图像处理的影响，以及针对海浪模式（如JONSWAP谱）的反演模型。第三部分：先进遥感技术与新兴应用第七章：高光谱遥感在海洋生物地球化学中的潜力高光谱遥感（Hyperspectral Remote Sensing）以其数百个窄波段的优势，为精细化的海洋参数反演提供了新的可能。本章探讨了高光谱数据在区分不同类型的浮游植物群落、识别水下植被（如海草床）以及监测特定色素（如藻胆素）方面的应用。重点介绍了如何利用特征波段分析和机器学习方法从高光谱数据中提取精细的海洋生化信息，以及高光谱数据在深水区反射率反演中的挑战。第八章：激光雷达（LiDAR）在海洋与海岸带的测量激光雷达技术在精确测量水体深度和海岸线变化方面具有不可替代的作用。本章介绍了机载激光雷达（Bathymetric LiDAR）的工作原理，包括脉冲在水中的衰减机制和时间延迟测量。详细阐述了如何从激光回波信号中分离出水面回波、水体散射回波和海底回波，以生成高精度的水深图。此外，还讨论了LiDAR在监测近岸侵蚀、海岸带植被高度和水下地形测绘中的应用。第九章：数据融合与时空尺度扩展现代海洋研究越来越依赖于多源数据的整合。本章探讨了遥感数据融合的关键技术，包括空间去卷积（Super-resolution）和时空融合模型（如Spatiotemporal Fusion）。详细介绍了如何利用高频次、低分辨率传感器（如Sentinel-1/2）的数据来校正和增强低频次、高分辨率传感器（如MODIS/VIIRS）的产品，以实现高分辨率、高频率的海洋环境监测。本章也讨论了数据同化技术，即将遥感观测结果融入到海洋环流和生态系统模型中，以提高模型预测的准确性。结论本书最后总结了当前海洋遥感面临的挑战，包括复杂水体模型的参数化、水气界面的不确定性、以及极端天气条件下的数据获取问题。同时，展望了下一代遥感技术的发展方向，如更高分辨率的传感器、更精细的辐射定标技术以及人工智能在数据处理中的深度应用，为未来海洋环境监测和资源管理提供坚实的技术支撑。