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第1章 电磁波及遥感物理基础1

1.1 概述1

1.1.1 电磁波1

1.1.2 电磁波谱5

1.2 物体的发射辐射7

1.2.1 黑体辐射7

1.2.2 太阳辐射9

1.2.3 大气对辐射的影响10

1.2.4 一般物体的发射辐射15

1.2.5 有关热传导理论16

1.3 地物的反射辐射18

1.3.1 地物的反射类别18

1.3.2 光谱反射率以及地物的反射光谱特性18

1.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素22

1.4 地物波谱特性的测定23

1.4.1 地物波谱特性的概念23

1.4.2 地物波谱特性的测定原理23

1.4.3 地物波谱特性的测定步骤25

第2章 遥感平台及运行特点26

2.1 遥感平台的种类26

2.2 卫星轨道及运行特点27

2.2.1 轨道参数27

2.2.2 卫星坐标的测定和解算27

2.2.3 卫星姿态角32

2.2.4 其他一些常用参数33

2.3 陆地卫星及轨道特征34

2.3.1 系列陆地卫星类34

2.3.2 高空间分辨率陆地卫星47

2.3.3 高光谱类卫星48

2.3.4 SAR类卫星51

2.3.5 小卫星61

第3章 遥感传感器及其成像原理63

3.1 扫描成像类传感器63

3.1.1 对物面扫描的成像仪64

3.1.2 对像面扫描的成像仪74

3.1.3 成像光谱仪（Imaging Spectrometer）75

3.2 雷达成像仪77

3.2.1 真实孔径雷达77

3.2.2 合成孔径雷达79

3.2.3 侧视雷达图像的几何特征80

3.2.4 相干雷达（INSAR）83

第4章 遥感图像数字处理的基础知识86

4.1 图像的表示形式86

4.2 遥感图像的坐标系统91

4.2.1 地理坐标系（Geographic coordinate system）92

4.2.2 投影坐标系（Projection coordinate system）92

4.3 遥感数字图像的存储93

4.3.1 存储介质94

4.3.2 存储格式94

4.4 遥感数字图像处理系统99

4.4.1 遥感数字图像处理的硬件系统99

4.4.2 遥感数字图像处理的软件系统101

4.5 遥感图像处理系统与GIS和GPS的集成106

第5章 遥感图像的几何处理108

5.1 遥感传感器的构像方程108

5.1.1 遥感图像通用构像方程108

5.1.2 中心投影构像方程109

5.1.3 全景摄影机的构像方程110

5.1.4 推扫式传感器的构像方程110

5.1.5 扫描式传感器的构像方程112

5.1.6 侧视雷达图像的构像方程114

5.1.7 基于多项式的传感器模型115

5.1.8 基于有理函数的传感器模型116

5.2 遥感图像的几何变形118

5.2.1 传感器成像方式引起的图像变形118

5.2.2 传感器外方位元素变化的影响120

5.2.3 地形起伏引起的像点位移123

5.2.4 地球曲率引起的图像变形124

5.2.5 大气折射引起的图像变形125

5.2.6 地球自转的影响127

5.3 遥感图像的几何处理128

5.3.1 遥感图像的粗加工处理128

5.3.2 遥感图像的精纠正处理129

5.3.3 侧视雷达图像的几何纠正146

5.4 图像问的自动配准和数字镶嵌148

5.4.1 图像间的自动配准148

5.4.2 数字图像镶嵌150

5.4.3 基于小波变换的图像镶嵌152

第6章 遥感图像辐射处理154

6.1 遥感图像的辐射处理154

6.1.1 辐射误差154

6.1.2 传感器辐射定标154

6.1.3 大气校正155

6.1.4 太阳高度角、日地距离校正和地形影响引起的辐射误差校正157

6.1.5 像元灰度值DN和辐射率的转换159

6.1.6 地面辐射校正场159

6.2 遥感图像辐射增强160

6.2.1 图像灰度的直方图160

6.2.2 图像反差调正162

6.3 多光谱图像四则运算167

6.4 图像融合168

6.4.1 图像融合168

6.4.2 遥感图像和DEM复合173

第7章 遥感图像判读174

7.1 景物特征和判读标志174

7.1.1 光谱特征及其判读标志174

7.1.2 空间特征及其判读标志175

7.1.3 时间特征及其判读标志176

7.1.4 影响景物特征及其判读的因素176

7.2 目视判读的一般过程和方法186

7.2.1 判读前的准备186

7.2.2 判读的一般过程188

7.3 遥感图像目视判读举例189

7.3.1 单波段像片的判读189

7.3.2 多光谱像片的判读190

7.3.3 热红外像片的判读194

7.3.4 侧视雷达像片的判读195

7.3.5 多时域图像的判读198

第8章 遥感图像自动识别分类202

8.1 基础知识202

8.1.1 模式与模式识别202

8.1.2 光谱特征空间及地物在特征空间中聚类的统计特性203

8.2 特征变换及特征选择204

8.2.1 特征变换205

8.2.2 特征选择209

8.3 监督分类210

8.3.1 判别函数和判别规则211

8.3.2 分类过程213

8.4 非监督分类214

8.4.1 K-均值聚类法215

8.4.2 ISODATA算法聚类分析216

8.4.3 平行管道法聚类分析218

8.5 非监督分类与监督分类的结合219

8.6 分类后处理和精度评定220

8.6.1 分类后处理220

8.6.2 分类后的精度评定220

8.7 非光谱信息在遥感图像分类中的应用222

8.7.1 高程信息在遥感图像分类中的应用222

8.7.2 纹理信息在遥感图像分类中的应用222

8.8 计算机自动分类的新方法简介223

8.8.1 模糊聚类算法223

8.8.2 神经元网络方法223

8.8.3 面向对象分类技术224

第9章 遥感技术的应用230

9.1 遥感技术在测绘中的应用230

9.1.1 制作卫星影像地图230

9.1.2 卫星影像修测地形图232

9.1.3 陆地地形图测绘233

9.1.4 浅水区的地形测绘237

9.1.5 南极冰面地形地貌测绘238

9.2 遥感技术在环境和灾害监测中的应用245

9.2.1 遥感方法快速监测洪涝灾情246

9.2.2 遥感方法监测沙尘暴246

9.2.3 遥感在森林火灾监测中的应用247

9.2.4 臭氧层监测249

9.2.5 卫星遥感监测南极冰川流速250

9.2.6 遥感方法观测海洋赤潮252

9.2.7 遥感监测海啸253

9.2.8 武汉市水面和城区变化的遥感监测254

9.3 遥感技术在其他领域中的应用256

9.3.1 遥感技术在地质调查中的应用256

9.3.2 遥感技术在农林牧等方面的应用265

9.3.3 遥感技术在考古和旅游资源开发中的应用289

9.3.4 遥感方法探测南极陨石分布299

9.3.5 遥感探测地外星空301

参考文献308