定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何彬彬，行敏锋，全兴文 著

图书标签:

• 遥感
• 定量遥感
• 草原生态
• 生态环境
• 反演
• 应用系统
• 生态学
• 环境科学
• GIS
• 草原

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030491794

版次：1

商品编码：12000068

包装：平装

丛书名： 定量遥感应用系列

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：261

字数：338000

正文语种：中文

内容简介

　　《定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统》系统地介绍草原生态环境要素的遥感定量反演方法及同化技术、草原生态环境评价和应用系统。其主要内容包括草原叶面积指数和植被生物量的定量遥感反演及数据同化技术；植被生物量及植被覆盖下土壤水分的主被动遥感协同反演技术与方法；基于卫星遥感数据的草原干旱指数产品算法及生产；草原生态环境评价指标体系与评价方法。基于上述草原生态环境要素反演方法及评价体系，最后介绍自主研发的软件系统“生态环境综合评价应用系统”。
　　《定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统》可供从事遥感基础研究、定量遥感反演及遥感应用系统建设的专业人员参考，也可作为高等院校遥感和地理信息系统等相关专业研究生和高年级本科生的教学参考书。

内页插图

目录

1 绪论
1．1 草原生态环境要素
1．2 草原环境要素定量遥感反演现状与发展趋势
1．2．1 光学遥感数据参数反演
1．2．2 雷达遥感数据参数反演
1．2．3 主被动遥感数据协同参数反演
1．3 数据同化的现状与发展
1．4 应用系统
参考文献

2 叶面积指数反演
2．1 植被参数估算的经验拟合公式法
2．2 物理模型反演法
2．2．1 植被冠层反射率模型
2．2．2 植被参数物理反演算法
2．3 基于双层冠层反射率模型的叶面积指数反演
2．3．1 研究区数据集及预处理
2．3．2 反演模型及参数化
2．3．3 反演方法及策略
2．3．4 反演结果
2．3．5 分析及讨论
参考文献

3 草本植被生物量反演
3．1 植被散射模型
3．1．1 水云模型
3．1．2 MIMICS模型
3．1．3 Roo模型
3．1．4 Saatchi模型
3．2 草本植被散射模型
3．2．1 草本植被散射模型的建立
3．2．2 改进的草本植被散射模型
3．2．3 光学遥感数据反演微波模型输入参数
3．3 草本植被生物量估算方法
3．4 结果与讨论
3．4．1 后向散射模拟
3．4．2 生物量估算结果
参考文献

4 混合植被生物量反演
4．1 混合植被散射模型
4．1．1 改进的水云模型
4．1．2 光学遥感数据反演水云模型输入参数
4．2 混合植被生物量估算方法
4．3 混合植被后向散射模拟
4．4 生物量估算结果
参考文献

5 草原土壤水分反演
5．1 土壤散射模型
5．1．1 理论模型
5．1．2 经验、半经验模型
5．2 植被对土壤水分反演的影响
5．2．1 植被衰减模型
5．2．2 改进的植被衰减模型
5．2．3 光学遥感数据反演微波模型的输入参数
5．3 后向散射模拟
5．4 土壤水分估算结果
参考文献

6 基于数据同化技术的草原植被叶面积指数时序模拟
6．1 数据同化技术
6．1．1 四维变分算法
6．1．2 卡尔曼滤波算法
6．2 LAI的遥感定量反演
6．3 动态模型拟合
6．4 集合卡尔曼滤波算法简介
6．5 草原植被LAI数据同化
参考文献

7 基于数据同化技术的草原植被生物量时序模拟
7．1 SWAP模型
7．2 利用ACRM模型反演LAI
7．3 4D-VAR方法
7．4 反演结果
7．4．1 SWAP模型敏感性分析结果
7．4．2 LAI反演及制图
7．4．3 同化结果
7．5 讨论
7．5．1 LAI反演的不确定性
7．5．2 同化过程的不确定性
参考文献

8 全球草原干旱指数产品算法及生产
8．1 干旱指数
8．1．1 基于气象站点的气象干旱指数
8．1．2 遥感干旱指数
8．1．3 整合气象和遥感的干旱指数
8．2 全球干旱指数产品算法
8．2．1 GDI的基本理论构建
8．2．2 反演CWC信息
8．2．3 估计SM
8．2．4 归一化与降水，SM和SM的协同构建GDI
8．2．5 区域尺度的验证
8．2．6 全球GDI产品的生产
8．3 结果与讨论
8．3．1 CWC反演方法的验证结果
8．3．2 利用SPI验证GDI
8．3．3 基于USDM的GDI验证结果
8．4 结论
参考文献

9 草原生态环境评价
9．1 评价指标体系构建
9．1．1 指标选取原则
9．1．2 指标体系的概念框架模型．
9．1．3 具体指标体系
9．2 评价单元选择
9．3 评价方法
9．3．1 指标标准化
9．3．2 综合评价
9．4 评价标准
9．5 评价指标获取及分析
9．5．1 压力指标
9．5．2 状态指标
9．5．3 响应指标
9．6 生态环境质量评价
9．6．1 数据标准化
9．6．2 权重确定
9．6．3 综合评价
9．7 结果与分析
9．8 生态环境变化的驱动力分析
9．8．1 自然因素
9．8．2 人为因素
参考文献

10 生态环境综合评价应用系统
10．1 系统需求分析
10．1．1 系统流程分析
10．1．2 系统用户分析
10．1．3 系统数据需求分析
10．1．4 系统安全分析
10．1．5 功能需求分析
10．2 设计原则
10．3 系统体系结构
10．3．1 系统总体架构
10．3．2 桌面端架构
10．3．3 Web端架构
10．4 系统数据库设计
10．4．1 数据分析
10．4．2 生态环境专题数据库设计
10．4．3 数据存储管理
10．4．4 系统数据库表结构设计
10．5 系统功能设计
10．5．1 桌面端功能设计
10．5．2 Web端功能设计
10．6 系统桌面端功能实现
10．6．1 系统显示界面
10．6．2 数据加载模块
10．6．3 数据管理模块
10．6．4 数据预处理模块
10．6．5 数据融合模块
10．6．6 数据同化模块
10．6．7 协同反演模块
10．6．8 生态环境评价模块
10．6．9 数据发布模块
10．6．10 专题制图模块
10．7 信息共享平台
10．7．1 生态环境综合评价信息共享平台界面
10．7．2 权限管理子系统
10．7．3 影像浏览
10．7．4 服务查询
10．7．5 三维地形展示
10．7．6 数据下载
10．7．7 专题图展示
参考文献

前言/序言

好的，这里为您提供一本名为《数字地球前沿技术：高光谱遥感在复杂地表覆盖监测中的应用》的图书简介，内容涵盖了与您原书名主题不同但同样专注于遥感技术的其他领域，力求详细且自然流畅。 --- 图书简介 《数字地球前沿技术：高光谱遥感在复杂地表覆盖监测中的应用》 导论：从宏观认知到精细解译 随着航天技术与信息科学的飞速发展，数字地球的概念正以前所未有的深度和广度渗透到地球科学研究的各个领域。我们正处在一个从传统遥感数据处理向深度学习驱动的智能解译迈进的关键转型期。传统的宽谱段遥感虽然在宏观地物分类和变化监测中表现出色，但在面对地表覆盖的异质性、复杂结构以及细微光谱差异时，其识别能力日益显现出局限性。 本书《数字-地球前沿技术：高光谱遥感在复杂地表覆盖监测中的应用》，正是立足于这一时代背景，聚焦于当前遥感技术中最具潜力、也最具挑战性的分支——高光谱遥感技术及其在解析复杂地表环境中的前沿应用。本书旨在为地学、环境科学、资源管理及遥感工程领域的科研人员、研究生和行业专业人士提供一套系统、深入且实践导向的技术指南，探讨如何利用连续、精细的光谱信息，突破传统遥感在复杂场景识别中的瓶颈。 第一部分：高光谱数据获取与预处理的底层逻辑 高光谱遥感的核心优势在于其获取的“光谱指纹”信息。本部分将深入剖析从传感器原理到数据产品的整个流程，强调数据质量控制的重要性。 第一章：成像机理与数据特性 详细介绍了成像光谱仪的工作原理，特别是推扫式和并列式传感器的设计差异，以及如何通过调制技术提高信噪比。重点解析了高光谱数据的三维结构（空间-空间-光谱），并阐述了相比于多光谱数据的革命性提升：即对目标物质化学组成和物理状态的敏感性。讨论了当前主流的在轨高光谱传感器（如AVIRIS-NG, PRISMA, CHRIS/PIM, 以及国产新型高光谱卫星）的参数对比及其适用场景。 第二章：辐射定标与大气校正的精细化策略 高光谱数据处理的严谨性直接决定了后续反演的准确性。本章超越了基础的辐射定标流程，着重探讨了亚像元内辐射传输的复杂性。重点介绍了基于模型的全物理大气校正方法（如6S模型的高级应用），并针对复杂地形和大气散射条件下的水下目标光谱获取，提出了改进的辐射传输模型耦合策略。此外，还详细讲解了如何利用交叉轨道/同轨道传感器进行协同定标，以确保不同时间获取数据的可比性。 第三章：高光谱数据的降维与特征提取 高光谱数据的高维特性（数百个波段）带来了“维数灾难”问题。本章系统梳理并对比了各类降维技术。除了经典的波段选择（如波长重要性排序、独立分量分析ICA）和数据压缩（如PCA、MNF变换）外，重点引入了深度学习驱动的特征学习方法。讨论了如何利用卷积神经网络（CNN）的局部感知特性，自动提取最具区分度的光谱-空间特征组合，以应对地物光谱的端元混合问题。 第二部分：复杂地表覆盖的智能识别与反演 复杂地表覆盖的特点是其内部结构和组分的高度混合性。本部分聚焦于如何利用高光谱数据的精细光谱信息，解决传统分类和反演的难题。 第四章：面向地物识别的混合像元分解技术 在城市区域、人工农田或植被斑块交界处，一个像元内常常包含多种地物。本章深入探讨了端元提取与盲源分离技术。详细阐述了迭代约束最小二乘法（IC-LSE）、端元纯净度指标（PPI）等经典算法的最新优化，并引入了基于深度稀疏表示模型的混合像元分解方法。特别针对水体与近岸带的悬浮物浓度反演，提出了结合水动力模型的耦合反演框架。 第五章：高光谱在特定环境因子监测中的定量反演 高光谱提供了对物质吸收、反射特性的直接测量，使其成为定量反演的利器。本章选取了几个关键应用方向进行深入剖析： 1. 水体环境质量监测： 重点关注叶绿素a、藻类毒素、水体透明度及溶解性有机质（CDOM）的高级反演模型构建，探讨如何利用特定的吸收特征波段（如蓝绿藻的特征峰）进行精确量化。 2. 土壤矿物组成分析： 针对土壤侵蚀、污染迁移研究，利用吸收边特征（如黏土矿物的吸收特征）进行矿物定量比值和空间分布预测。 3. 植被生理生化参数的精确估算： 不再局限于简单的NDVI，而是深入到叶绿素含量、氮素含量、水分含量等生理参数的反演，引入机理模型（如PROSAIL模型）与数据驱动模型的融合反演框架。 第六章：基于深度学习的场景化语义分割与三维重建 本章将视角转向结合高光谱与更高分辨率数据（如高分辨率多光谱或LiDAR）的融合应用。重点介绍3D-CNN和RNN结构在处理高光谱数据中的应用，实现像素级以上的语义理解。讨论了如何利用高光谱信息对城市屋顶材料进行分类，并结合倾斜摄影或无人机LiDAR数据进行城市功能区的精细化三维建模，这是数字孪生城市建设的基础技术之一。 第三部分：应用集成与未来展望 本书的最后部分将理论与实践相结合，展望高光谱技术在未来地球系统科学中的集成化方向。 第七章：面向业务化应用的数据处理平台构建 强调如何将复杂的算法转化为可操作的、高效的自动化流程。讨论了云计算、GPU加速在处理TB级高光谱数据集中的作用，以及如何设计模块化、可扩展的遥感处理流水线（Workflow）。案例研究将聚焦于构建一个区域尺度的地质灾害风险评估系统的原型设计。 第八章：人地协同监测：高光谱与其他传感器的优势互补 本书强调，单一技术无法解决所有问题。本章专门探讨了高光谱与合成孔径雷达（SAR）数据的互补性——前者提供物质组分信息，后者提供结构信息，两者结合在监测海岸带盐碱化和城市不透水面变化中的增效作用。同时也探讨了星间/星上定标的协同机制，为构建连续、长期的地球观测系统奠定基础。 结语 《数字地球前沿技术：高光谱遥感在复杂地表覆盖监测中的应用》旨在超越基础的遥感原理，将读者引导至当前科研的最前沿。通过对高光谱数据处理链条的精细化控制和创新性模型构建，本书致力于提供应对现代地球环境复杂性挑战的强有力工具和方法论。希望本书能激发读者对高光谱技术的深刻理解，并将其创造性地应用于各自的研究领域，共同推动数字地球向更精准、更智能的方向发展。 ---

评分☆☆☆☆☆

作为一名长久以来深耕于生态环境监测领域的研究者，我一直希望能找到一本既能深入剖析定量遥感技术原理，又能切实展示其在复杂生态系统应用的书籍。当我翻开这本《定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统》时，我立刻被其宏大的叙事和严谨的逻辑所吸引。作者并没有简单地罗列各种遥感模型，而是从遥感技术的物理基础出发，层层递进地讲解了如何从原始的遥感影像中提取出有价值的生态环境信息。尤其是关于大气校正、地物反射率计算以及不同传感器数据融合的部分，讲解得极为透彻，让我对遥感数据的预处理有了全新的认识，也为后续的定量反演打下了坚实的基础。书中对各种反演模型的推导过程也清晰明了，并且通过大量的实例分析，生动地展现了如何根据不同的草原生态环境要素（例如植被覆盖度、叶面积指数、生物量等）选择和优化反演模型。更让我惊喜的是，本书并没有止步于反演模型的介绍，而是进一步探讨了这些反演结果在草原退化监测、生态恢复评估以及可持续管理策略制定等方面的实际应用。这种理论与实践相结合的编排方式，极大地提升了本书的实用性和可读性，我相信它将成为我今后工作中的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对定量遥感在复杂生态系统中的应用都抱有极大的好奇心，而这本书无疑满足了我对深入了解草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统的渴望。它不像那些流于表面的科普读物，而是真正触及了问题的核心。书中对于遥感信号在穿过大气层、到达地表，再反射回传感器过程中的物理机制的解释，非常到位。作者详细讲解了如何利用不同波段的遥感数据，通过建立数学模型，来反演出草原的各种关键生态参数，例如植被的年龄结构、物候变化规律、甚至是通过植被的光谱特征来预测其健康状况。特别是关于土壤水分和土壤有机质的反演，书中的方法论非常清晰，为我们提供了切实可行的技术路径。更重要的是，本书着重强调了反演结果的应用，如何将这些定量化的遥感数据转化为实际的生态管理决策，例如如何更有效地规划放牧区域、如何识别和应对草原退化的早期迹象、以及如何评估不同生态恢复措施的成效。这些实际的应用场景，让遥感技术不再是实验室里的理论，而是真正赋能于生态保护的强大工具，阅读过程让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对草原生态学和遥感技术交叉领域感兴趣的普通读者，我被这本书的实践性和系统性深深吸引。它为我打开了一扇通往定量遥感在草原生态应用世界的大门。我尤其喜欢作者在介绍反演方法时，并非单纯地呈现公式，而是用非常生动的语言和图示，将复杂的科学原理变得易于理解。例如，关于如何利用遥感数据来估算草原的生物量，书中就清晰地阐述了从光合有效辐射的吸收，到叶面积指数的变化，再到最终的生物量估算这一整条逻辑链。书中还提到了很多关于多源遥感数据融合的技术，这对于提高反演精度非常有帮助，让我了解了不同卫星、不同传感器之间的优势互补。此外，书中关于利用遥感数据进行草原生态风险评估和预警系统的构建，让我看到了遥感技术在防灾减灾方面的巨大潜力。无论是对于想要系统学习定量遥感技术的研究生，还是希望将遥感技术应用于实际工作的生态环保工作者，这本书都提供了一个非常好的起点。它既有理论深度，又不失实践指导意义，内容丰富且逻辑严谨。

评分☆☆☆☆☆

我一直对遥感技术在环境监测领域的影响力感到好奇，尤其是它如何能够量化和评估复杂的地表特征。当我了解到这本《定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统》时，我被其聚焦于草原生态系统并强调“定量反演”和“应用系统”的特点深深吸引。书中对遥感影像的辐射定标、几何校正等基础处理步骤进行了详细的介绍，这为后续的定量分析奠定了坚实的基础。我特别欣赏作者对不同植被指数（如NDVI、EVI等）的物理含义和适用范围的深入解析，以及如何利用它们来指示草原的健康状况和生产力。书中关于如何利用多时相遥感数据来监测草原的物候变化，例如返青期、成熟期和枯黄期，并且将这些信息与气候变化相结合进行分析，让我对草原生态系统的动态过程有了更深刻的认识。此外，书中关于草原土壤侵蚀监测、水资源评估以及生物多样性变化等方面的应用案例，也极大地拓宽了我对遥感技术在生态环境保护中作用的认知。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本关于如何利用先进技术解决现实生态问题的指南。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我耳目一新的著作。我一直对遥感在环境监测领域的应用充满兴趣，但市面上很多书籍要么过于理论化，要么缺乏深度。然而，这本《定量遥感应用系列：草原生态环境要素遥感定量反演及应用系统》却在两者之间找到了完美的平衡点。作者以草原生态环境为例，系统地介绍了定量遥感的核心技术和方法。我尤其欣赏书中对不同遥感影像特性（如多光谱、高光谱、雷达数据等）在草原生态要素反演中的适用性分析，这为我们选择合适的数据源提供了宝贵的指导。书中详细阐述了多种关键生态参数（如植被水分含量、土壤有机质含量、地表温度等）的遥感定量反演算法，并且深入探讨了这些算法的优劣势以及在实际应用中可能遇到的挑战。让我印象深刻的是，作者并没有回避问题，而是坦诚地指出了现有技术在精度、时效性以及空间分辨率等方面存在的局限性，并对未来的发展方向提出了富有建设性的建议。这种客观和辩证的视角，使得本书更具学术价值和前瞻性。此外，书中关于遥感数据在草原病虫害监测、草地火灾风险评估以及草原生态服务功能评价等方面的应用案例，也给我带来了许多启发。