《定量遥感》，作者：梁顺林   译者：范闻捷等

 

出版社：科学出版社

出版时间： 2009年02月

ISBN: 9787030237422

开本：16开

页码：388页

定价: 68元（含光盘）

 

梁顺林：1979年，16岁考取南京大学地理系，硕士毕业后，相继攻读了美国波士顿大学的博士、博士后学位。

先后担任美国宇航局验证专家、美国科学基金会马里兰大学Grand Challenge项目协调人、马里兰大学助理教授、副教授。

现为该校地理系终身教授、南京大学国际地球系统科学研究所客座教授，是国际知名的遥感专家，他所著述的《定量遥感》，是全球遥感专业通用教科书。

部。

 

《定量遥感》自成体系，首先概要论述了定量遥感的基础理论，分章节着重介绍大气、植被冠层、土壤和雪面的辐射传输模型，并结合应用实例详细介绍了目前传感器定标、大气纠正、几何纠正、各种植物生理参数（如叶面积指数、植物吸收的光合作用有效辐射比例）、地球物理参数（如宽波段反照率、发射率和表面温度）和四维数据同化等方面的代表现有研究水平的定量算法，最后给出了定量遥感在生态、农业等领域的应用案例。《定量遥感》全面、系统地介绍了定量遥感领域的反演基本理论和所取得的最新成就，是对目前定量遥感研究的系统概括和总结。

 

内容目录

前言

第1章绪论

1．1 光学遥感中的定量模型

1．2 基本概念

1．2．1 数字值

1．2．2 辐亮度

1．2．3 立体角

1．2．4 辐照度

1．2．5 二向性反射率及反照率

1．2．6 地球外的太阳辐照度

1．3 遥感建模系统

1．3．1 场景生成

1．3．2 场景辐射建模

1．3．3 大气辐射传输建模

1．3．4 导航建模

1．3．5 传感器建模

1．3．6 制图和面元划分

1．4 小结

参考文献

 

第2章大气短波辐射传输建模

2．1 辐射传输方程

2．2 地表BRDF统计模型

2．2．1 Minnaert函数

2．2．2 Lommel?Seeliger函数

2．2．3 Walthall函数

2．2．4 Staylor?Suttles函数

2．2．5 Rahman函数

2．2．6 核函数

2．3 大气光学特性

2．3．1 瑞利散射

2．3．2 米氏散射

2．3．3 气溶胶粒子大小分布

2．3．4 气体吸收

2．3．5 气溶胶气候学

2．4 辐射传输方程求解

2．4．1 辐射场分解

2．4．2 数值解法

2．4．3 近似解：二流算法

2．4．4 辐射传输的代表性解法（软件包）

2．5 考虑表面BRDF的近似表达

2．6 小结

参考文献

 

第3章植被冠层反射模型

3．1 冠层辐射传输方程

3．1．1 冠层结构

3．1．2 一维辐射传输公式

3．1．3 边界条件

3．1．4 热点效应

3．1．5 非均质冠层的公式

3．2 叶片光学模型

3．2．1 “平板”模型

3．2．2 针叶模型

3．2．3 光线追踪模型

3．2．4 随机模型

3．2．5 混合介质模型

3．3 辐射传输方程的求解

3．3．1 近似解

3．3．2 数值解：高斯塞德尔算法

3．4 几何光学模型

3．5 计算机模拟模型

3．5．1 蒙特卡罗光线追踪模型

3．5．2 辐射度模型

3．6 最新进展

3．7 小结

参考文献

 

第4章土壤和雪的反射模型

4．1 雪和土壤单次散射的性质

4．1．1 雪的光学性质

4．1．2 土壤的光学性质

4．2 雪和土壤角反射率的多重散射解法

4．2．1 近似的解法

4．2．2 数值解法

4．3 几何光学模型

4．4 雪参数的反演

4．5 实际问题

4．5．1 雪和土壤表面的粗糙度

4．5．2 混合雪像元

4．5．3 细雪与脏雪

4．5．4 借助辅助信息的土壤反演

4．5．5 土壤穿透深度

4．5．6 土壤湿度状况

4．6 小结

参考文献

 

第5章卫星遥感辐射定标

第6章光学图像的大气纠正

第7章地形校正方法

第8章地表生物物理量的估计

第9章地面辐射平衡估算Ⅰ：宽波段的反照率

第10章地表辐射平衡估算Ⅱ ：长波

第11章四维数据同化

第12章真实性检验与空间尺度转换

第13章遥感应用

缩略词

 

《定量遥感》知识背景

定义：定量遥感或称遥感量化遥感研究，主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。

它有两重含义：遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的物理量和准确的空间位置；从这些定量的遥感信息中，通过实验的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息。

装置在星体上的传感器，它的可测参数一般为电磁波的属性参数，也就是电磁辐射强度、偏振度、相位差等，而我们的目的是要从这些可测参数中获得有关目标的物理的、地理的、化学的、甚至生物学的状态参数，所以在可测参数与目标状态参数间建立某种函数关系是实现目标参数反演的关键一步，我们称它为建模。

遥感模型一般分为三种：

1.统计模型（即经验模型）：基于陆地表面变量和遥感数据的相关关系，对一系列的观测数据做经验性的统计描述或者进行相关性分析，构建遥感参数与地面观测数据之间的线性回归方程。

优点：参数少；容易建立且可以有效概括从局部区域获取的数据，简便，适用性强；

缺点：有地域局限性，所以可移植性差；理论基础不完备，缺乏对物理机理的足够理解和认识，参数之间缺乏逻辑关系。

 

2.物理模型：其模型参数具有明确物理意义，并试图对作用机理进行数学描述。

优点：精度高，可移植性强；

缺点：此模型通常为非线性的，所以方程复杂，实用性较差；并且在复杂问题考虑中会产生大量参数，其中有些参数无法获取，从而采取近似，会产生误差，而对非主要因素有过多忽略或假定也会产生误差。

 

3.半经验模型：突出上述两种模型的优点，回避其缺点。考虑经验数据和物理过程，其参数往往是经验参数，但有一定物理意义。

 

反演：反演与建模是两个不同的问题，建模是指就某种物理过程，建立与之对应的数学方程或方程组的问题，而反演就好像是解方程或解方程组的问题，显然建立方程与解方程是两个不同性质而又密切相关的问题。

所谓反演就是基于模型知识基础上，依据可测参数值云反推目标的实时状态参数。要实现反演一般需要获得足够的信息量，数学语言可表达为独立方程数必须等于或大于未知参数数目。所谓独立就是指正交。

 

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