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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3

1.2 物体的发射辐射5

1.2.1 黑体辐射5

1.2.2 太阳辐射7

1.2.3 大气对辐射的影响9

1.2.4 一般物体的发射辐射13

1.2.5 有关热传导理论15

1.3 地物的反射辐射17

1.3.1 地物的反射类别17

1.3.2 光谱反射率以及地物的反射光谱特性17

1.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素20

1.4 地物波谱特性的测定22

1.4.1 地物波谱特性的概念22

1.4.2 地物波谱特性的测定原理22

1.4.3 地物波谱特性的测定步骤24

第2章 遥感平台及运行特点25

2.1 遥感平台的种类25

2.2 卫星轨道及运行特点26

2.2.1 轨道参数26

2.2.2 卫星坐标的测定和解算26

2.2.3 卫星姿态角30

2.2.4 其他一些常用参数32

2.3 陆地卫星及轨道特征33

2.3.1 系列陆地卫星类33

2.3.2 高空间分辨率陆地卫星44

2.3.3 高光谱类卫星45

2.3.4 SAR类卫星48

2.3.5 小卫星56

第3章 遥感传感器及其成像原理58

3.1 扫描成像类传感器58

3.1.1 对物面扫描的成像仪59

3.1.2 对像面扫描的成像仪69

3.1.3 成像光谱仪（Imaging Spectrometer）70

3.2 雷达成像仪72

3.2.1 真实孔径雷达72

3.2.2 合成孔径雷达74

3.2.3 侧视雷达图像的几何特征75

3.2.4 相干雷达（INSAR）78

第4章 遥感图像数字处理的基础知识81

4.1 图像的表示形式81

4.2 遥感图像的坐标系统86

4.2.1 地理坐标系（Geographic coordinate system）87

4.2.2 投影坐标系（Projection coordinate system）87

4.3 遥感数字图像的存储88

4.3.1 存储介质89

4.3.2 存储格式89

4.4 遥感数字图像处理系统94

4.4.1 遥感数字图像处理的硬件系统94

4.4.2 遥感数字图像处理的软件系统96

4.5 遥感图像处理系统与GIS和GPS的集成101

第5章 遥感图像的几何处理103

5.1 遥感传感器的构像方程103

5.1.1 遥感图像通用构像方程103

5.1.2 中心投影构像方程104

5.1.3 全景摄影机的构像方程105

5.1.4 推扫式传感器的构像方程105

5.1.5 扫描式传感器的构像方程107

5.1.6 侧视雷达图像的构像方程109

5.1.7 基于多项式的传感器模型110

5.1.8 基于有理函数的传感器模型111

5.2 遥感图像的几何变形113

5.2.1 传感器成像方式引起的图像变形113

5.2.2 传感器外方位元素变化的影响115

5.2.3 地形起伏引起的像点位移118

5.2.4 地球曲率引起的图像变形119

5.2.5 大气折射引起的图像变形120

5.2.6 地球自转的影响122

5.3 遥感图像的几何处理123

5.3.1 遥感图像的粗加工处理123

5.3.2 遥感图像的精纠正处理124

5.3.3 侧视雷达图像的几何纠正141

5.4 图像间的自动配准和数字镶嵌143

5.4.1 图像间的自动配准143

5.4.2 数字图像镶嵌145

5.4.3 基于小波变换的图像镶嵌147

第6章 遥感图像辐射处理149

6.1 遥感图像的辐射处理149

6.1.1 辐射误差149

6.1.2 传感器辐射定标149

6.1.3 大气校正150

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152

6.1.5 像元灰度值DN和辐射率的转换153

6.1.6 地面辐射校正场154

6.2 遥感图像辐射增强155

6.2.1 图像灰度的直方图155

6.2.2 图像反差调正157

6.3 多光谱图像四则运算162

6.4 图像融合163

6.4.1 图像融合163

6.4.2 遥感图像和DEM复合168

第7章 遥感图像判读169

7.1 景物特征和判读标志169

7.1.1 光谱特征及其判读标志169

7.1.2 空间特征及其判读标志170

7.1.3 时间特征及其判读标志171

7.1.4 影响景物特征及其判读的因素171

7.2 目视判读的一般过程和方法181

7.2.1 判读前的准备181

7.2.2 判读的一般过程183

7.3 遥感图像目视判读举例184

7.3.1 单波段像片的判读184

7.3.2 多光谱像片的判读185

7.3.3 热红外像片的判读188

7.3.4 侧视雷达像片的判读189

7.3.5 多时域图像的判读191

第8章 遥感图像自动识别分类196

8.1 基础知识196

8.1.1 模式与模式识别196

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197

8.2 特征变换及特征选择198

8.2.1 特征变换199

8.2.2 特征选择203

8.3 监督分类204

8.3.1 判别函数和判别规则205

8.3.2 分类过程207

8.4 非监督分类208

8.4.1 K-均值聚类法209

8.4.2 ISODATA算法聚类分析210

8.4.3 平行管道法聚类分析212

8.5 非监督分类与监督分类的结合213

8.6 分类后处理和精度评定214

8.6.1 分类后处理214

8.6.2 分类后的精度评定214

8.7 非光谱信息在遥感图像分类中的应用216

8.7.1 高程信息在遥感图像分类中的应用216

8.7.2 纹理信息在遥感图像分类中的应用216

8.8 计算机自动分类的新方法简介217

8.8.1 模糊聚类算法217

8.8.2 神经元网络方法217

8.8.3 面向对象分类技术218

第9章 遥感技术的应用224

9.1 遥感技术在测绘中的应用224

9.1.1 制作卫星影像地图224

9.1.2 卫星影像修测地形图226

9.1.3 陆地地形图测绘227

9.1.4 浅水区的地形测绘231

9.1.5 南极冰面地形地貌测绘232

9.2 遥感技术在环境和灾害监测中的应用239

9.2.1 遥感方法快速监测洪涝灾情240

9.2.2 遥感方法监测沙尘暴240

9.2.3 遥感在森林火灾监测中的应用241

9.2.4 臭氧层监测243

9.2.5 卫星遥感监测南极冰川流速244

9.2.6 遥感方法观测海洋赤潮246

9.2.7 遥感监测海啸247

9.2.8 武汉市水面和城区变化的遥感监测248

9.3 遥感技术在其他领域中的应用250

9.3.1 遥感技术在地质调查中的应用250

9.3.2 遥感技术在农林牧等方面的应用258

9.3.3 遥感技术在考古和旅游资源开发中的应用282

9.3.4 遥感方法探测南极陨石分布292

参考文献295