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明冬萍，刘美玲 著

图书标签:

• 遥感
• 地学
• 应用
• GIS
• 空间分析
• 地球科学
• 环境科学
• 图像处理
• 数据分析
• 资源管理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030542847

版次：1

商品编码：12198663

包装：平装

丛书名： 地理信息系统理论与应用丛书

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：244

字数：346000

正文语种：中文

内容简介

《遥感地学应用》作者针对遥感地学应用技术体系繁芜庞大的特点，结合地理信息及遥感相关专业多年的教学和科研实践，编写了这《遥感地学应用》。作为遥感地学应用高级进阶教材，《遥感地学应用》在内容上以“不同数据源—不同信息提取手段—不同应用领域”为主线，涵盖中低空间分辨率遥感影像像元分类、高空间分辨率影像信息提取、遥感指数计算、定量遥感统计模型、定量遥感物理模型、主动式遥感三维信息获取等核心内容，在介绍原理和方法的基础上配以应用案例。《遥感地学应用》作者将后续出版相应的《遥感地学应用实验教程》。

目录

目录
前言
第1章 概述 1
1.1 遥感地学应用相关概念 1
1.2 遥感信息地学评价标准 2
1.2.1 遥感数据的基本属性 2
1.2.2 遥感研究对象的地学属性 4
1.2.3 遥感信息地学评价标准 6
1.3 遥感技术的发展 9
1.3.1 遥感技术经历的几个发展阶段 9
1.3.2 遥感技术发展趋势 10
参考文献 14
第2章 常用遥感分析方法 16
2.1 遥感地学相关分析法 16
2.1.1 主导因子相关分析法 17
2.1.2 多因子相关分析法 18
2.1.3 指示标志分析法 19
2.2 分层分类法 22
2.2.1 分类树的建立 22
2.2.2 分层分类法的特点 23
2.2.3 分层分类法遥感应用 23
2.3 系列制图法 25
2.3.1 遥感系列制图的基本条件 25
2.3.2 生态环境遥感综合系列制图 26
2.4 信息复合 28
2.4.1 多平台遥感信息的复合 29
2.4.2 多时相遥感信息的复合及变化检测分析法 30
2.4.3 遥感信息与非遥感信息的复合 33
参考文献 36
第3章 遥感地学应用方法体系 37
3.1 遥感地学应用及数据选择 37
3.2 遥感信息提取技术概述 39
3.2.1 遥感信息提取定义 39
3.2.2 遥感信息提取技术分类 40
3.3 遥感图像目视解译 40
3.3.1 目视解译判读标志 41
3.3.2 目视解译的步骤 46
3.4 遥感图像计算机信息提取方法体系 46
参考文献 50
第4章 中低空间分辨率遥感影像像元分类 52
4.1 遥感分类基本原理 52
4.1.1 特征空间 53
4.1.2 地物的光谱统计特性 53
4.1.3 分类原理 55
4.1.4 分类基本过程 58
4.2 遥感影像分类的波段及特征选择 59
4.2.1 特征介绍 60
4.2.2 特征选择方法 61
4.3 遥感影像监督分类 66
4.3.1 监督分类流程 66
4.3.2 最大似然法 67
4.3.3 最小距离法 68
4.3.4 马氏距离法 69
4.3.5 光谱角方法 70
4.4 遥感影像非监督分类 71
4.4.1 K-均值聚类方法 72
4.4.2 ISODATA分类方法 73
4.5 基于知识的遥感影像分类 75
4.5.1 遥感分类中的知识 76
4.5.2 基于专家知识的决策树分类 77
4.5.3 专家系统分类 79
4.6 基于智能计算的遥感影像像元分类 81
4.6.1 基于人工神经网络的遥感影像像元分类 82
4.6.2 基于支持向量机的遥感影像像元分类 89
4.6.3 基于随机森林的遥感影像像元分类 93
4.7 典型地学应用——土地覆盖遥感监测 96
4.7.1 土地覆盖与土地利用 96
4.7.2 土地利用/土地覆盖分类体系 96
4.7.3 土地覆盖遥感监测流程 99
参考文献 102
第5章 高空间分辨率影像信息提取 105
5.1 高空间分辨率遥感卫星系统的发展 105
5.2 高分辨率遥感影像应用 108
5.2.1 高分辨率遥感应用的现状 108
5.2.2 高分辨率遥感应用的挑战 109
5.3 高分辨率遥感影像信息提取模型 110
5.3.1 高分辨率遥感影像特征基元 110
5.3.2 基于特征基元的高分辨率遥感影像分析与理解 111
5.3.3 基于特征基元的高分辨率遥感信息提取模型 113
5.4 高分辨率遥感影像信息提取关键技术 115
5.4.1 遥感影像分割 116
5.4.2 基元特征表达 123
5.4.3 基元模式分类 125
5.4.4 高分辨率遥感影像信息提取技术发展趋势 128
5.5 典型地学应用实例——面向对象土地覆盖遥感调查 130
5.5.1 面向对象分类软件——eCognition 130
5.5.2 多分辨率分割 131
5.5.3 面向对象遥感分类流程 136
5.5.4 面向对象分类实例 137
参考文献 141
第6章 遥感指数计算及应用 143
6.1 遥感指数计算概述 143
6.1.1 遥感指数计算模型的原理 143
6.1.2 遥感指数的发展及应用 143
6.2 遥感植被指数计算模型与应用 144
6.2.1 遥感植被指数计算模型 144
6.2.2 遥感植被指数的应用 150
6.3 遥感水体指数计算模型与应用 151
6.3.1 遥感水体指数计算模型 151
6.3.2 遥感水体指数的应用 153
6.4 遥感矿化指标计算模型与应用 155
6.4.1 遥感矿化指数计算模型 155
6.4.2 遥感矿化指数的应用 158
6.5 基于指数计算的多层次遥感信息提取模型 161
6.5.1 多层次信息提取模型 162
6.5.2 基于多层次信息提取模型的水体自动提取 162
参考文献 164
第7章 定量遥感模型及应用 167
7.1 定量遥感基本概念 167
7.1.1 定量遥感的定义 167
7.1.2 定量遥感的内容分类 167
7.1.3 高光谱定量遥感 168
7.2 遥感反演模型概述 169
7.2.1 遥感反演模型分类 169
7.2.2 遥感物理模型基础 170
7.3 遥感物理模型 171
7.3.1 辐射传输模型 171
7.3.2 几何光学模型 178
7.3.3 混合物理模型 179
7.4 遥感统计模型 180
7.4.1 遥感统计模型的基本原理 180
7.4.2 遥感统计模型的局限 181
7.5 定量遥感应用实例 181
7.5.1 基于热红外遥感数据的地表温度定量反演实例 181
7.5.2 基于随机森林的海表盐度遥感反演模型应用实例 186
7.6 定量遥感面临的基本问题 195
7.6.1 方向性问题 195
7.6.2 混合像元与尺度问题 196
7.6.3 反演策略与方法 197
7.6.4 遥感模型与应用模型的链接 198
7.6.5 定量遥感的研究发展方向 198
参考文献 199
第8章 主动式遥感三维信息获取 201
8.1 主动雷达遥感 201
8.1.1 主动雷达遥感定义 201
8.1.2 雷达成像原理及雷达影像特点 202
8.1.3 干涉雷达技术 208
8.1.4 基于SAR差分干涉技术的地表沉降监测实例 211
8.2 激光雷达遥感技术 214
8.2.1 激光雷达的概念 214
8.2.2 激光雷达系统工作原理 215
8.2.3 激光雷达测量原理 217
8.2.4 激光雷达数据处理流程 219
8.2.5 激光雷达应用 224
8.3 遥感三维信息获取技术发展前景 231
参考文献 232
彩图

荒野回响：失落文明的地理密码 一、序章：风沙中的低语 《荒野回响：失落文明的地理密码》并非一部传统的历史或考古学著作，它是一场深入地球肌理、探寻人类文明起源与消亡之谜的地理学探险。本书聚焦于那些在历史长河中被遗忘的角落——那些被沙漠吞噬的绿洲、被丛林掩埋的城邦、以及被冰雪封存的高原聚落。作者以独到的地理学视角，将目光投向了宏大的地质变迁、细微的气候波动，以及人类聚落与自然环境之间复杂、纠葛的互动关系。 全书的核心论点在于：任何一个伟大文明的兴衰，都深深烙印在它所处的地理空间和时间维度之中。 那些看似偶然的“天灾”，实则是地理系统内在规律长期累积的必然结果；而那些被称为“神迹”的城市布局，无不遵循着对水文、光照、风向的精妙算计。 本书以一个令人不安的发现为开端——位于中亚腹地一片极度干旱的盐碱地之下，发现了一组高度复杂、具有明显水利工程特征的地下结构。这组结构不属于任何已知的人类文明范畴，其年代测定指向了远超传统认知的时间跨度。由此，一场跨越数个大洲、贯穿数万年历史的追溯之旅拉开了序幕。 二、地理形态与文明的塑造：板块的意志 本书的第二部分，深入探讨了地球物理构造对早期人类社会形态的根本性塑造作用。作者摒弃了单一的文化决定论，转而强调板块构造、火山活动与造山运动如何为文明的诞生提供了“舞台”和“剧本”。 1. 构造带上的勃兴与骤停： 作者详细分析了环太平洋火山带、地中海-喜马拉雅碰撞带等构造活跃区域，揭示了这些区域如何因火山灰带来的肥沃土壤、地热能的初步利用，催生了早期农业革命；同时也阐述了地震和火山喷发如何成为特定文明突然崩溃的直接诱因。例如，对爱琴海米诺斯文明（Minoan Civilization）毁灭的研究，不再仅仅停留在圣托里尼火山爆发的记录上，而是深入探究了其对当时海洋环流和季风系统的连锁影响。 2. 河流的慷慨与背叛： 尼罗河、两河流域、印度河、黄河——这些大河流域是早期文明的摇篮，但作者强调，河流的“脾性”决定了文明的韧性。他引入了“河流演化熵值”的概念，用以衡量流域形态的长期稳定性。那些过度依赖单一河道馈赠的文明，一旦遭遇河流改道或上游冰川消融的突变，其瓦解速度远超预期。书中对巴比伦城邦衰落与幼发拉底河下游泥沙淤积的量化分析，极具说服力。 三、气候的尺度与人类的记忆：冰芯中的史诗 气候变化是本书探讨失落文明的另一核心维度。与关注当代气候变暖不同，本书的视角聚焦于数千乃至数万年前的“米兰科维奇周期”和更微观的千年尺度气候波动。 作者与古气候学家合作，利用格陵兰冰芯、树木年轮以及湖泊沉积物中的生物标志物，重建了多个关键历史时期的区域气候图谱。 1. 干旱的边界： 书中详细描绘了北非“大绿期”结束后的快速沙化过程，以及这种环境压力如何迫使游牧民族向南迁徙，并与定居文明发生冲突。这一冲突并非简单的民族战争，而是对有限水资源和可耕地的地理性争夺。 2. 季风的敏感性： 印度河流域文明的衰落，被重新解读为对南亚季风系统不稳定性的过度敏感。当季风在数个世纪内出现微小的年际波动时，其对依赖灌溉的复杂社会结构的冲击，远比一场突发的洪水更为致命。 四、失落的测绘技术：大地之上的符号 本书最引人入胜的部分，在于对失落文明如何理解和利用地理环境的测绘与导航技术的还原。这些文明可能没有我们今天精密的卫星图像，但他们对地形的掌握达到了令人惊叹的程度。 1. 太阳、星辰与地貌的结合： 作者分析了古代巨石阵、玛雅金字塔群以及复活节岛石像的选址，指出它们并非随机的宗教崇拜中心，而是精确结合了当地的地理制高点、特定时刻的日出或日落方位，以及远处地标的视觉定位。这些建筑本身，就是一部刻在石头上的地理教科书。 2. 地下水文的感知： 对于许多沙漠文明而言，地表的贫瘠掩盖了地下的丰饶。书中展示了对中东某古老文化“坎儿井”（Qanat）系统的深入研究，揭示了其选址过程需要对地下含水层走向、渗透率以及地表坡度的精细计算。这种技术是建立在世代经验和对水流物理学直觉理解之上的，是真正的“大地工程学”。 五、文明的熵增与地理的反馈 在全书的收尾部分，作者将视角从具体的遗址拉回到理论的高度，探讨了文明自身的扩张如何成为其地理困境的一部分。 1. 资源消耗的地理极限： 任何文明的“伟大”，往往意味着对周边自然资源的超额提取。无论是过度伐木导致的土壤侵蚀，还是为满足人口增长而进行的无节制灌溉导致的盐碱化，这些行为都是文明主动打破了当地地理系统的动态平衡。本书通过对古老采矿遗址的地球化学分析，揭示了重金属污染如何先于战争或瘟疫，悄无声息地侵蚀了特定文明的健康基础。 2. 空间叙事的终结： 最终，那些被“遗忘”的文明，并非突然消失，而是其赖以生存的地理“叙事”被新的地质或气候事件所改写。当河流改道，当气候带北移，原有的农业、交通和宗教中心失去了地理上的意义，文明的“地图”便在人们心中被擦除，留下的只是模糊的传说。 《荒野回响》提供了一种全新的历史阅读方式：不是阅读人物的功过，而是阅读大地本身的沉默证词。它提醒我们，人类的历史，不过是地球漫长生命周期中短暂而脆弱的地理现象。 本书特色： 跨学科的融合： 结合了构造地质学、古气候学、水文地理学和人类学研究成果。 数据可视化： 包含大量高精度古气候重建图、区域地质断层图和古代水利系统剖面图。 非线性叙事： 以地理单元为章节结构，而非传统的编年史。

评分☆☆☆☆☆

（评价五：侧重于阅读体验与知识体系构建） 捧读这本书，我体验到了一种流畅而富有启发性的阅读过程。作者的笔触细腻而富有条理，每一章的衔接都自然而然，形成了一个完整的知识体系。从宏观的遥感原理，到微观的数据处理技巧，再到具体的应用案例，整本书的结构安排十分合理，能够帮助读者逐步建立起清晰的认知框架。我尤其喜欢书中对不同遥感传感器成像机理的生动比喻，这让复杂的物理原理变得易于理解。书中还提供了许多思考题和拓展阅读建议，鼓励读者主动去探索和深入学习，这对于知识体系的构建非常有帮助。我感觉自己不仅仅是在阅读一本书，而是在进行一次系统的、有层次的学习。这本书让我对遥感技术在地质学中的应用有了更全面、更深入的理解，不再是零散的知识点，而是形成了一个相互关联、逻辑严谨的知识网络。这对于我未来的学术研究和实际工作，都将产生深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

（评价一：侧重于技术革新与前瞻性） 翻开这本书，我仿佛置身于一个由卫星光芒编织而成的奇妙世界。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更是对前沿遥感技术及其在地质学领域突破性应用的深度探索。作者以一种令人信服的逻辑，将遥感观测的最新进展，如高光谱、LiDAR、SAR干涉等，与地质调查、资源勘探、地质灾害监测等核心问题巧妙地结合起来。读到关于利用多源数据融合来提升地质信息精度的部分，我深受启发。书中详细阐述了如何整合不同时空分辨率、不同传感器特性的数据，构建更全面、更精准的地质模型。这对于我目前正在进行的地质找矿工作来说，无疑是一剂强心针。尤其令我印象深刻的是，作者对人工智能在地质遥感解译中的应用进行了前瞻性的展望，比如深度学习在图像识别、特征提取方面的潜力，这让我看到了遥感地学应用未来的无限可能。总的来说，这本书就像一本为地质工作者量身定制的“技术宝典”，它不仅教会我如何“看”懂卫星传回的地球信息，更指引我如何利用这些信息去解决实际的地质难题，为地质科学的未来发展注入了新的活力。

评分☆☆☆☆☆

（评价四：侧重于跨学科融合与现实意义） 这本书不仅仅是关于遥感和地质学，更是一次关于学科交叉与知识融合的精彩实践。作者巧妙地将遥感技术作为“眼睛”，地质学作为“大脑”，共同解读地球的奥秘。书中对地质环境演变、矿产资源评价、自然灾害防治等方面的论述，都充分展现了遥感技术在解决现实世界重大挑战中的独特价值。我特别关注书中关于“滑坡和泥石流监测与预警”的部分，它详细阐述了如何利用SAR干涉测量技术监测地表形变，以及如何结合DEM和地质背景信息来评估滑坡风险。这些研究成果对于提高地质灾害的防治能力，保障人民生命财产安全，具有极其重要的现实意义。此外，书中对地质环境变化与气候变化之间关系的探讨，也让我对地球系统的复杂性有了更深刻的理解。这本书让我看到了遥感技术在服务社会、造福人类方面的巨大潜力，它不仅仅是一本学术专著，更是一份关于如何利用科技守护地球家园的行动指南。

评分☆☆☆☆☆

（评价三：侧重于教学方法与入门友好度） 作为一名遥感领域的初学者，我一直对复杂的专业术语和晦涩的理论感到头疼。然而，这本书的出现，彻底改变了我对遥感地学应用的认知。作者的叙述方式非常人性化，大量的图文并茂的解释，让原本枯燥的技术概念变得生动有趣。从最基础的遥感成像原理，到不同类型的遥感影像特征，再到各种常用的遥感软件操作，书中都循序渐进地进行了讲解，仿佛有一位经验丰富的老师在耳边耐心指导。我尤其喜欢书中关于“如何选择合适的遥感数据”的章节，它非常实用，根据不同的地质问题，清晰地列出了推荐的传感器和数据类型，避免了新手盲目选择的困境。书中穿插的许多小贴士和操作技巧，更是让我受益匪浅。即使是没有接触过遥感专业知识的读者，也能在阅读这本书的过程中，逐步建立起对遥感地学应用的整体认识，并掌握基本的操作技能。它就像一本“零基础入门指南”，让我对这个领域充满了探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

（评价二：侧重于学术严谨与案例分析） 这本书给我最深刻的印象，莫过于其严谨的学术态度和丰富详实的案例分析。作者在论述每一个遥感技术在地质学中的应用时，都力求做到有理有据，逻辑清晰。从基础的图像处理技术，到复杂的反演模型，书中都给出了详尽的数学原理和算法推导，这对于有一定基础的读者来说，无疑是极大的福音。我尤其欣赏书中对各个应用案例的深入剖析，每一个案例都不仅仅是简单地展示遥感图像，而是详细介绍了研究背景、数据来源、处理流程、模型建立以及最终的地质解释。例如，关于利用热红外遥感监测火山活动的部分，书中不仅给出了案例，还详细分析了热异常与岩浆活动之间的关系，以及如何通过时间序列分析来预判喷发风险。这种“理论与实践并重”的写作风格，让这本书具有极高的参考价值。它不仅仅是一本教材，更是一本可以反复研读的工具书，能够帮助我更好地理解遥感技术在地质研究中的实际应用，并从中学习到解决实际问题的有效方法。