適讀人群：遙感科學與技術、地理信息科學、測繪工程專業研究生，以及衛星、遙感等領域的科研人員及技術人員
該教材被教育部研究生工作辦公室推薦為“研究生教學用書 ”。本書全麵的介紹瞭遙感原理方麵的理論和相關技術以及應用，本書作者在編寫過程中參考瞭國內外*新文獻，具有一定的前瞻性，非常適閤研究生閱讀和參考。

內容簡介

　　《中國科學院研究生教學叢書：遙感應用分析原理與方法（第2版）》是一本全麵係統論述遙感原理及其應用分析方法的基礎理論著作。全書共16章，包括三大部分內容。
　　*一部分：第1至第5章為遙感基礎。重點闡述遙感係統的基本理論、物理概念、遙感數據源的獲取、傳輸機理、成像規律及各類遙感信息的特徵；並分彆介紹可見光一紅外、熱紅外、微波遙感的特點及其研究進展等。第二部分：第6至第10章為遙感分析方法。主要闡述遙感圖像的解譯、數字圖像處理、遙感綜閤分析方法、數據融閤與同化、遙感變化檢測；並著重介紹遙感定量分析的方法及其模型等。第三部分：第11至第16章為遙感應用專題。這一部分以理論、方法、實例相結閤，擇用國內外典型實例，從土地、植被、水體和海洋、地錶能量與輻射平衡、土壤水分、地質等方麵進行總結，反映遙感信息科學的廣闊應用前景。
　　《中國科學院研究生教學叢書：遙感應用分析原理與方法（第2版）》可作為地學、環境、空間信息等地球係統科學領域的研究生教材，也可作為有關高等學校師生及各專業領域的廣大遙感科學工作者的參考書。

作者簡介

趙英時，中國科學院研究生院教授，長期從事遙感應用與應用基礎研究，主持國傢攀登項目“地錶能量交換的遙感定量研究”的課題：《多角度遙感信息研究農牧交錯地帶生態環境變化》（95-預-38-5）、主持國傢重點基礎研究項目（973項目）課題《定量遙感在西部生態環境建設中的應用示範研究》（G2000077907）。曾獲國傢教委科技進步三等奬、中科院自然科學二等奬、中科院科技進步二等奬、全國首優秀地理圖書一等奬；獲中科院1999年度“巾幗建功”先進個人、2000年度寶鋼優秀教師奬等。

內頁插圖

《中國科學院研究生教學叢書》序
第二版前言
第一版前言
緒論
參考文獻

第1章遙感原理
1.1 遙感電磁輻射原理
1.1.1 電磁輻射
1.1.2 電磁輻射定律
1.2 電磁波與地一氣的相互作用
1.2.1 能源——太陽輻射與地球輻射
1.2.2 電磁波與大氣的相互作用
1.2.3 電磁波與地錶的相互作用
參考文獻

第2章遙感數據源
2.1 遙感數據的特徵
2.1.1 空間分辨率與空間特徵
2.1.2 光譜分辨率與光譜特徵
2.1.3 時間分辨率與時間特徵
2.1.4 輻射分辨率與輻射測量特徵
2.1.5 角度（方嚮）特徵
2.1.6 遙感係統的信息容量
2.2 遙感研究對象的特徵
2.2.1 空間分布特徵
2.2.2 波譜反射與輻射特徵
2.2.3 時相變化
2.3 遙感數據的獲取與顯示
2.3.1 遙感影像記錄方式
2.3.2 模數變換與數模變換
參考文獻

第3章可見光-反射紅外遙感
3.1 攝影係統
3.1.1 航空像片的幾何特徵
3.1.2 航空像片的光學特徵
3.2 多光譜遙感係統
3.2.1 光一機掃描係統
3.2.2 推掃式掃描係統
3.3 高光譜遙感係統
3.3.1 概況
3.3.2 高光譜遙感的成像特點
3.3.3 高光譜數據處理與分析方法
參考文獻

第4章熱紅外遙感
4.1 熱紅外遙感原理
4.1.1 黑體輻射
4.1.2 真實物體的輻射
4.1.3 熱輻射與地一氣的相互作用
4.1.4 熱紅外遙感的波段選擇
4.2 溫度的遙感反演
4.2.1 熱作用與溫度
4.2.2 地錶溫度反演
4.3 熱紅外遙感器與輻射定標
4.3.1 熱紅外遙感器
4.3.2 熱紅外遙感器的輻射定標
4.4 熱紅外圖像的特徵與解譯
4.4.1 熱紅外圖像的特徵
4.4.2 熱紅外圖像成像時段的選擇
4.4.3 物體的熱學性質
4.4.4 熱圖像的解譯與應用
參考文獻

第5章微波遙感
5.1 微波遙感原理
5.1.1 微波與地錶的相互作用
5.1.2 微波與大氣的相互作用
5.1.3雷達成像原理
5.1.4 雷達迴波強度的影響因素
5.2 雷達圖像的特徵
5.2.1 空間分辨率
5.2.2 幾何特徵
5.2.3 輻射特徵
5.2.4 影像特徵
5.3 雷達圖像的解譯與處理
5.3.1 典型地物的散射特性
5.3.2 雷達圖像的處理
5.4 極化雷達與乾涉雷達
5.4.1 極化雷達
5.4.2 乾涉雷達
參考文獻

第6章遙感圖像解譯與處理
6.1 遙感圖像解譯
……

第7章遙感綜閤分析方法
第8章數據融閤與數據同化
第9章遙感變化檢測
第10章定量遙感
第11章土地遙感
第12章植被遙感
第13章水體與海洋遙感
第14章地錶能量與輻射平衡遙感
第15章土壤水分遙感
第16章地質遙感
彩圖

精彩書摘

　　而不産生真正意義上的定量信息。往往人們習慣於將熱紅外的黑白圖像進行密度分割、彩色編碼或其他增強處理。這些簡單的處理僅是為瞭突齣目標的輻射溫度差異，以提取由溫度錶徵的相關信息。
　　這裏需要說明的是，對任何熱圖像的解譯必須首先確定圖像是正片還是負片，是白天還是夜間成像，否則有可能對圖像做齣錯誤的判斷。熱圖像顯示的往往是地錶的“熱”景觀——地貌、植被、水的混閤體。不同岩石、土壤和其他錶麵物質對太陽熱有不同的響應，其熱特徵差異可反映在熱圖像上。但是，錶麵物質的熱行為也可受到其他因素的影響，如地貌中的陰陽坡的熱圖像差異，除因不同地錶物質引起外，還可能因接收太陽能的差異引起。因此，熱景觀的綜閤影響會造成很復雜的圖像模式，在解譯中需特彆注意，並加以分離。由於物體發射率的不同，觀測的輻射能量的差異，往往不能直接轉換為相應的溫度差。例如，金屬片頂的庫房，可能與周圍其他材料的庫房錶麵溫度相似，但由於發射率低其輻射能量低，而在熱圖像上錶現為不同色調；而錶現為同一色調的兩個物體，可能地錶溫度並不相同。因此在熱圖像解譯中需要瞭解物體發射率變化的有關信息，以便更好地進行定性、定量分析。另外.在一些熱紅外遙感應用中，還需要進行嚴格的定量數據分析，以測定絕對溫度——物體的真實溫度。例如，環境保護和監測部門作為執法工具的定量指標，來監測發電廠排齣的熱廢水的錶麵溫度。再如，地錶能量交換、植物蒸散作用的研究均需要地錶真實溫度這一參數，這就必須要瞭解地麵景物的發射率，輻射溫度及環境輻照度等。
　　熱圖像已被成功地應用於許多領域。
　　（1）地錶通量及土壤水分研究：由於地錶溫度與地錶水熱能量平衡與交換的各分量密切相關，熱圖像數據對地錶水分含量等信息反映敏感，可用於土壤分類、土壤水分反演、作物旱情監測、地錶蒸散等地錶水熱過程，以及地一氣耦閤過程研究等（參見第14、第15章的有關內容）。
　　（2）區域地質、水文地質、地熱調查、地質找礦等：由於岩石粒度、密度、粗糙度、孔隙度、含水性、顔色等直接影響其發射率和熱力學性質，且地質體的熱慣量大小，主要控製其錶麵溫度，因此可以根據其錶麵狀態與熱學性質來區分岩性、構造，尋找放射性礦、煤、油氣、熱泉及礦化蝕變帶等，進行地質填圖（參見第16章的有關內容）。
　　（3）環境汙染監測：煙塵使地麵濛上“薄紗”，影響探測器記錄，而形成冷異常；油汙染，因油膜輻射率低於水而呈冷異常；熱汙染，包括工業熱流、熱管道及建築物的熱泄漏、汙水熱異常、城市熱島效應監測等。
　　（4）災害調查：森林草原火災監測，熱圖像可清晰地顯示齣林區、草原、山脈、河流、公路、跡地以及火點、火綫的位置、形狀，火情的範圍等；地下煤層自燃，即地下煤層受陽光照射後，氧化發熱，聚熱增溫，最後達到自燃。這種自燃現象在我國北部煤田較為普遍。自燃區往往溫度高齣正常區12～250℃，地錶也齣現熱異常區，煤層上麵岩石在高溫中烘烤而呈現紫紅色係列的燒變岩，一般可以采用熱紅外圖像及彩紅外像片結閤的遙感方法進行調查。此外，火山活化、地震臨震前的熱異常等災害監測。
　　（5）海洋調查：包括海流、漁情、海冰、灘塗等。
　　（6）軍事方麵：紅外技術在現代戰爭、軍事偵察、夜視、目標與飛行器製導方麵的應用。
　　……

前言/序言

　　遙感的發展為人類提供瞭從多維和宏觀角度去認識宇宙世界的新方法與新手段。遙感是把地球作為一個完整的係統，來研究地球各圈層的空間結構及相互作用，並通過遙感數據的定性、定量分析，為解決地球的資源與環境等問題服務。遙感應用對象往往具有十分復雜的環境背景，因此，遙感應用分析，尤其是定量分析，需要建立在對遙感信息獲取與信息傳輸過程、應用對象的自身特點及其與周圍環境的相互關係充分理解的基礎上。遙感是多學科的綜閤，具有很強的“交叉性”。它既需要認識電磁輻射的基本原理，又需要熟悉地球科學及相關學科（空間科學、信息科學、生命科學等）的內容，還融閤瞭數學、計算機科學等多種學科的知識。遙感特有的宏觀、綜閤、動態、快速的特點，決定瞭它能被廣泛地應用於國民經濟與社會發展的各個領域，充分體現齣它強大的生命力和廣闊的前景。
　　隨著遙感技術與應用的迅速發展，遙感理論在不斷完善，遙感研究方法在不斷充實與更新，遙感信息科學中的許多新內容、新方法急需係統地總結。編寫此書的目的是從遙感作為立體的對地觀測係統齣發，以地球係統科學為基礎，根據遙感研究對象的多樣性及環境背景的復雜性，采用理論與實例相結閤的方法，對遙感應用分析的理論與方法進行全麵、係統地論述。書中加強瞭遙感定量分析方麵的內容。
　　全書共15章，包括三大部分內容。
　　第一部分（第1～5章）：遙感基礎。遙感的理論基礎是電磁輻射與地錶的相互作用，這也是遙感應用分析的前提。這一部分介紹遙感係統的基本原理、遙感數據的獲取、傳輸機理、成像規律。並從可見光一反射紅外遙感、熱紅外遙感、微波遙感三個方麵來總結遙感信息的特點和它的新發展。隻有充分地瞭解各種遙感信息的特點和它的局限性，纔能在信息獲取一處理一應用的全過程中，注意引入非遙感輔助信息和相關的先驗知識，並通過與GIS的結閤，充分發揮多源遙感信息與其他信息的綜閤應用優勢。
　　第二部分（第6～10章）：遙感分析方法。如何將大量的遙感數據轉換為應用所需的信息，需要經曆數據處理、專題信息提取、綜閤分析等多種復雜的過程。隨著遙感技術與應用的發展，人們對遙感科學理解的深化以及社會需求的不斷增加，遙感分析方法在不斷的充實和發展。在這裏，我們從遙感圖像分析、數字圖像處理、遙感綜閤分析方法、數據融閤、地理信息係統、定量遙感等方麵進行總結。書中著重介紹瞭遙感定量分析的方法和模型，力圖較為全麵、係統地闡述遙感研究中的新方法、新進展。第三部分（第11～15章）：遙感應用專題。遙感信息科學的發展拓寬瞭遙感應用研究的新領域和新方法，為各遙感應用領域賦予新的內容和生命。這裏采用理論、方法、實例相結閤的形式，選擇國內外典型應用實例，從土地、植被、水體與海洋、地錶能量平衡與土壤水分、地質等多個方麵進行總結，力圖通過最新資料說明運用遙感綜閤分析方法解決實際應用的策略和程序。本部分選取瞭領域廣泛的應用實例，既是為瞭充分反映遙感信息科學的廣闊應用現狀和前景，也是為瞭引導更多的讀者將遙感科學用於他們自身的領域，以推動遙感應用的新發展。
　　書中的算法力求簡單明晰，一些比較復雜的原理、概念力求通過圖錶加以說明；所附圖像、彩色圖版力求有代錶性地反映最新成果。每章後麵列齣瞭主要參考文獻，以供讀者們進一步深入探討和研究。
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