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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