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第Ⅰ篇 导论 3

第1章 什么是城市遥感&Xiaojun Yang 3

1.1引言 3

1.2遥感与城市研究 5

1.3城市地区的遥感系统 7

1.4城市特征提取算法与技术 7

1.5城市社会经济分析 8

1.6城市环境分析 9

1.7城市增长与景观变化建模 10

总结与讨论 10

参考文献 11

第Ⅱ篇 城市遥感系统 17

第2章 利用存档Landsat遥感影像监测城市空间增长&Xiaojun Yang 17

2.1引言 17

2.2 Landsat计划和成像传感器 18

2.3一个美国大都市城市空间增长制图 20

2.4讨论 30

总结与结束语 33

参考文献 34

第3章 甚高分辨率光学卫星遥感城市应用的局限和挑战&Paolo Gamba，Fabio Dell’Acqua，Mattia Stasolla，Giovanna Trianni，Gianni Lisini 39

3.1引言 39

3.2几何问题 41

3.3光谱问题 42

3.4制图的局限和挑战 43

3.5增加时间因子：甚高分辨率影像和变化监测 44

3.6一种可能的方法 45

3.7建筑物损坏评估 48

结论 53

参考文献 54

第4章 高光谱遥感分析城市环境的潜力&Sigrid Roessner，Karl Segl，Mathias Bochow，Uta Heiden，Wieke Heldens，Hermann Kaufmann 57

4.1引言 57

4.2城市表面材料的光谱特征 58

4.3城市表面材料自动识别 64

4.4结果及其城市分析潜力的讨论 68

参考文献 70

第5章 甚高分辨率星载合成孔径雷达与城市区域：观察复杂环境的细节&Fabio Dell’Acqua，Paolo Gamba，Diego Polli 73

5.1引言 73

5.2星载高分辨率SAR出现以前 75

5.3高分辨率SAR 76

结论 82

致谢 82

参考文献 82

第6章 融合机载激光雷达点云和航空影像的建筑三维重建&Jonathan Li，Haiyan Guan 87

6.1激光雷达驱动的建筑模型：相关工作 87

6.2建筑物重建方法 90

6.3结果与讨论 100

总结 105

参考文献 106

第Ⅲ篇 城市特征提取技术与算法 113

第7章 改进土地分类结果的神经网络模型参数优化&Xiaojun Yang， Libin Zhou 113

7.1引言 113

7.2神经网络基础 114

7.3内部参数和分类精度 120

7.4训练算法的性能 127

7.5一种神经网络图像分类的系统方法 129

未来研究方向 130

参考文献 131

第8章 利用混合光谱分析表征城市亚像元组成&Rebecca Powell 134

8.1引言 134

8.2 SMA实施概述 136

8.3两个案例研究 144

结论 153

致谢 154

参考文献 154

第9章 面向对象的城市分类方法&Soe W.Myint，Douglas Stow 159

9.1引言 159

9.2面向对象的分类 160

9.3数据和研究区 165

9.4方法 165

9.5结果和讨论 170

结论 172

参考文献 173

第10章 城市地区多光谱图像的空间增强&Bruno Aiazzi，Stefano Baronti，Luca Capobianco，Andrea Garzelli，Massimo Selva 175

10.1引言 175

10.2多分辨率融合方案 179

10.3成分替换融合方案 180

10.4混合MRA-成分替换方法 181

10.5结果 183

结论 189

参考文献 189

第11章 城市结构与功能之间的时间滞后探讨&Victor Mesev 192

11.1引言 192

11.2微观与宏观城市遥感 193

11.3时间滞后的挑战 194

11.4结构-功能链接 194

11.5时间-结构-功能链接 197

11.6时间滞后的经验测度 197

结论 199

参考文献 199

第Ⅳ篇 城市社会经济分析 205

第12章 一种定义和测度城市蔓延的多元化方法&Amnon Frenkel，Daniel Orenstein 205

12.1引言 205

12.2蔓延多样化定义 207

12.3“城市蔓延”的历史形态 209

12.4蔓延多维度含义及其定量测度指标 211

结论 223

参考文献 224

第13章 基于高分辨率遥感与激光雷达的小区域人口估算&Le Wang，Jose-Silvan C ardenas 229

13.1引言 229

13.2研究区及数据 231

13.3方法论 232

13.4结果 235

讨论与结论 240

致谢 241

参考文献 241

第14章 人口与社会统计数据的分区密度制图&James B.Holt， Hua Lu 244

14.1引言 244

14.2分区密度地图、分区密度制图和面插值 245

14.3应用实例：佐治亚州亚特兰大大都市区 251

结论 260

致谢 261

参考文献 261

第15章 谁还生活在黑暗中：基于卫星遥感的电力普及率估算&Christopher D.Elvidge，Kimberly E.Baugh，Paul C.Sutton， Budhendra Bhaduri，Benjamin T.Tuttle，Tilotamma Ghosh，Daniel Ziskin，Edward H.Erwin 266

15.1引言 266

15.2方法 268

15.3结果 270

15.4讨论 277

结论 280

致谢 281

参考文献 281

第16章 综合遥感与GIS的环境公正研究&Jeremy M ennis 283

16.1引言 283

16.2环境公正研究 284

16.3遥感应用于环境公正分析 286

16.4 GIS整合遥感和其他空间数据 289

16.5案例研究：宾夕法尼亚州费城的植被和社会经济特征 290

结论 295

参考文献 297

第Ⅴ篇 城市环境分析 303

第17章 城市不透水面高分辨率遥感监测&Changshan Wu， Fei Yuan 303

17.1引言 303

17.2不透水面估算 304

17.3基于像元模型的高分辨率不透水面估算 306

17.4面向对象的高分辨率不透水面估算 314

结论 318

参考文献 318

第18章 基于遥感获取不透水面数据应用于城市地区分布式水文模型&Frank Canters，Okke Batelaan，Tim Van de Voorde，Jaroslaw Chormanski，Boud Verbeiren 322

18.1引言 322

18.2空间分布水文模型 324

18.3不透水面制图 325

18.4 WetSpa模型 326

18.5不同不透水面计算方法对径流估算和洪峰流量预测的影响 331

结论 340

致谢 341

参考文献 341

第19章 城市增长对植被固碳的影响&Tingting Zhao 346

19.1引言 346

19.2植被生产力及其估算 347

19.3数据与分析 350

19.4结果 354

19.5讨论 357

结论 359

致谢 359

参考文献 359

第20章 遥感分析城市地区的生物多样性特征&Marcus Hedblom， Ulla Mortberg 363

20.1引言 363

20.2城市生物多样性研究的遥感方法 364

20.3城市生态系统的层次结构和定义 369

20.4利用遥感解释城市化对物种分布的影响 372

20.5城市绿地系统生物多样性长期监测方法研究进展 373

20.6城市规划和管理中的应用 376

结论 378

致谢 379

参考文献 379

第21章 城市天气、气候和空气质量建模：改进的城市形态提高模型分辨率和准确性&Susanne Grossman-Clarke，William L.Stefanov，Joseph A.Zehnder 386

21.1引言 386

21.2城市地区在区域大气模型中的物理表达方法 388

21.3遥感数据作为区域大气模型的输入数据 390

21.4案例研究：剖析城市化对天气、气候和空气质量的影响 394

结论 400

致谢 401

参考文献 401

第Ⅵ篇 城市增长与景观变化模拟 411

第22章 元胞自动机与多智能体模型应用于城市研究：从像元到元胞、六像素数据结构&Elisabete A.Silva 411

22.1引言 411

22.2计算：栅格-像元方法 412

22.3元胞：起始于基本像元 413

22.4智能体：与元胞相结合 416

22.5计算机“人工生命”中的元胞与智能体 418

22.6六像素：结束了数字化时期的循环 420

结论 423

参考文献 423

第23章 城市化元胞自动机模型校验&Paul M.Torrens 427

23.1引言 427

23.2校准 428

23.3自动机模型验证 432

结论 435

参考文献 437

第24章 基于智能体的城市建模：模拟中国苏州城市增长及其引起的景观变化&Yichun Xie，Xining Yang 441

24.1引言 441

24.2 ABM的设计、构建、校准和验证 442

24.3案例分析：中国苏州的城乡一体化发展 444

24.4苏州城市增长的智能体模型 447

总结和结论 451

参考文献 452

第25章 城市环境的生态建模：预测城市发展引起的生物多样性变化响应&Jeffrey Hepinstall-Cymerman 457

25.1引言 457

25.2预测华盛顿州西雅图市北部地区的土地覆盖和鸟类多样性变化 461

结论 468

致谢 468

参考文献 469

第26章 城市分析与建模的再思考：模型、隐喻和意义&Daniel Z.Sui 473

26.1引言 473

26.2 Pepper的世界假说：基本隐喻对理解现实世界的作用 475

26.3城市分析与建模进展：城市模型师赖以生存的隐喻 476

26.4模型、隐喻和发展的意义：进一步讨论 481

总结和结束语 482

致谢 482

参考文献 482

主题词索引 489