遙感與圖像解譯（第7版 修訂版）

1章 遙感的概念和基礎(chǔ) 1

1.1 引言 1

1.1.1 電磁遙感過程概述 1

1.1.2 本書的組織方式 2

1.2 能源和輻射原理 3

1.3 大氣中能量的相互作用 6

1.3.1 散射 6

1.3.2 吸收 6

1.4 能量與地物的相互作用 7

1.4.1 地物的光譜反射率 10

1.4.2 光譜響應(yīng)模式 13

1.4.3 大氣對光譜響應(yīng)模式的影響 14

1.4.4 幾何因素對光譜響應(yīng)模式的影響 16

1.5 數(shù)據(jù)獲取和數(shù)字圖像概念 19

1.6 參考數(shù)據(jù) 24

1.7 全球定位系統(tǒng)和其他全球?qū)Ш较到y(tǒng) 26

1.7.1 GNSS的國際發(fā)展?fàn)顟B(tài) 26

1.7.2 GNSS數(shù)據(jù)處理和校正 26

1.8 遙感系統(tǒng)的點 27

1.9 遙感的成功應(yīng)用 29

1.10 地理信息系統(tǒng) 31

1.11 GIS和遙感的空間數(shù)據(jù)框架 34

1.12 圖像目視解譯 35

1.12.1 圖像解譯的要素 35

1.12.2 圖像解譯策略 39

1.12.3 圖像解譯標(biāo)志 39

1.12.4 遙感波長 40

1.12.5 色彩感知和混色 40

1.12.6 圖像解譯的時間因素 41

1.12.7 圖像空間分辨率和地面采樣距離 42

1.12.8 圖像解譯中的其他重要分辨率 44

1.12.9 圖像比例尺 45

1.12.10 圖像解譯過程 45

1.12.11 目視解譯的基本設(shè)備 46

1.12.12 目視圖像解譯與計算機圖像處理的關(guān)系 50

*2章 攝影系統(tǒng)原理 51

2.1 引言 51

2.2 航空攝影的早期 51

2.3 攝影基礎(chǔ) 53

2.3.1 簡單攝影機 53

2.3.2 聚焦 53

2.3.3 曝光 54

2.3.4 幾何因素對膠片曝光的影響 55

2.3.5 濾色片 56

2.4 膠片攝影 58

2.4.1 膠片密度和征曲線 59

2.4.2 黑白膠片 62

2.4.3 彩色膠片 64

2.4.4 彩紅外膠片 65

2.5 數(shù)字攝影 68

2.5.1 數(shù)字和模擬攝影對比 68

2.5.2 數(shù)字攝影的點 70

2.6 航空攝影機 70

2.6.1 單鏡頭分幅攝影機 70

2.6.2 全景攝影機 73

2.6.3 數(shù)字攝影機幅面尺寸 74

2.6.4 小幅面數(shù)字攝影機 75

2.6.5 中幅面數(shù)字攝影機 75

2.6.6 大幅面數(shù)字攝影機 76

2.6.7 面陣數(shù)字攝影機的幾何要素 78

2.7 攝影系統(tǒng)的空間分辨率 79

2.7.1 膠片攝影系統(tǒng) 79

2.7.2 數(shù)字攝影系統(tǒng) 82

2.7.3 物體的探測、識別和鑒定 84

2.8 航空攝像 84

2.9 小結(jié) 85

3章 攝影測量的基本原理 86

3.1 引言 86

3.2 航空照片的基本幾何征 88

3.2.1 航空照片的幾何類型 88

3.2.2 垂直航空照片拍攝 89

3.2.3 垂直照片的幾何要素 91

3.2.4 像平面坐標(biāo)測量 92

3.3 照片比例尺 92

3.4 航空照片的地面覆蓋 95

3.5 面積測量 97

3.6 垂直地物的投影差 98

3.6.1 投影差的性 98

3.6.2 由投影差測量確定物體的高度 100

3.6.3 投影差的校正 100

3.7 影像視差 102

3.7.1 影像視差的性 102

3.7.2 由視差測量得到物體的高度和地面坐標(biāo)位置 103

3.7.3 視差測量 105

3.8 航空攝影的地面控制 107

3.9 確定航空攝影的外方位元素 108

3.9.1 間接地理參照 108

3.9.2 直接地理參照 111

3.10 從航空照片生產(chǎn)制圖產(chǎn)品 111

3.10.1 基礎(chǔ)平面制圖 111

3.10.2 從硬拷貝到軟拷貝的顯示與制圖系統(tǒng)的演化 112

3.10.3 空間交會與DEM 113

3.10.4 數(shù)字/正射影像 114

3.10.5 多光束攝影測量 118

3.11 飛行計劃 120

3.12 小結(jié) 124

4章 多光譜、熱紅外和高光譜遙感 125

4.1 引言 125

4.2 垂直航跡掃描 125

4.3 沿航跡掃描（推帚式掃描） 129

4.4 垂直航跡多光譜掃描儀和影像實例 130

4.5 沿航跡多光譜掃描儀和影像實例 133

4.6 垂直航跡掃描儀影像的幾何性 134

4.6.1 空間分辨率和地面覆蓋 135

4.6.2 比例尺切向畸變 135

4.6.3 分辨單元大小的變化 137

4.6.4 一維投影差 138

4.6.5 飛行參數(shù)畸變 139

4.7 沿航跡掃描儀影像的幾何性 140

4.8 熱紅外成像 141

4.9 熱輻射原理 143

4.9.1 輻射與動力學(xué)溫度 143

4.9.2 黑體輻射 143

4.9.3 實體輻射 144

4.9.4 大氣影響 146

4.9.5 熱輻射和地面要素的相互作用 146

4.10 熱紅外影像解譯 148

4.11 熱紅外影像輻射校準(zhǔn)和溫度制圖 154

4.11.1 黑體校準(zhǔn)源的內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn) 154

4.11.2 空地相關(guān) 155

4.11.3 用熱紅外圖像溫度圖 155

4.12 FLIR系統(tǒng) 156

4.13 高光譜遙感 156

4.14 小結(jié) 163

5章 地球資源的光譜應(yīng)用 164

5.1 引言 164

5.2 遙感系統(tǒng)的光譜征 165

5.2.1 平臺和任務(wù)子系統(tǒng) 165

5.2.2 軌道設(shè)計 167

5.2.3 傳感器設(shè)計參數(shù) 167

5.2.4 其他系統(tǒng)注意事項 171

5.3 中等分辨率系統(tǒng) 171

5.4 陸地1～7 171

5.5 陸地8 180

5.6 未來的陸地任務(wù)和全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng) 188

5.7 SPOT 1～5 189

5.8 SPOT 6和7 196

5.9 其他中等分辨率的演化 198

5.10 1999年以前發(fā)射的中等分辨率系統(tǒng) 199

5.11 1999年以后發(fā)射的中等分辨率系統(tǒng) 200

5.12 高分辨率系統(tǒng) 204

5.13 高光譜系統(tǒng) 209

5.14 觀測常規(guī)地表征的氣象 211

5.15 NOAA POES 211

5.16 JPSS 213

5.17 GOES 215

5.18 海洋監(jiān)測 217

5.19 對地觀測系統(tǒng) 218

5.19.1 MODIS 219

5.19.2 ASTER 221

5.19.3 MISR 223

5.20 空間站遙感 223

5.21 空間碎片 226

6章 微波和激光雷達遙感 228

6.1 引言 228

6.2 雷達的發(fā)展 228

6.3 成像雷達系統(tǒng)的工作原理 230

6.3.1 距離分辨率 234

6.3.2 方位分辨率 235

6.4 合成孔徑雷達 236

6.5 雷達圖像的幾何性 238

6.5.1 斜距比例失真 238

6.5.2 地形起伏的偏移影響 239

6.5.3 視差 241

6.6 雷達信號的傳輸性 242

6.7 其他雷達圖像征 244

6.7.1 雷達圖像光斑 244

6.7.2 雷達圖像距離亮度變化 246

6.8 雷達圖像解譯 247

6.8.1 幾何性 247

6.8.2 電性 250

6.8.3 化作用 251

6.8.4 土壤響應(yīng) 252

6.8.5 植被響應(yīng) 252

6.8.6 水和冰的響應(yīng) 255

6.8.7 城市區(qū)域響應(yīng) 257

6.8.8 小結(jié) 258

6.9 干涉測量雷達 258

6.10 空間雷達遙感 261

6.11 Seasat-1和飛機成像雷達任務(wù) 263

6.11.1 SIR-A 264

6.11.2 SIR-B 264

6.11.3 SIR-C 266

6.12 Almaz-1 267

6.13 ERS、Envisat和Sentinel-1 267

6.14 JERS-1、ALOS和ALOS-2 268

6.15 Radarsat 269

6.16 TerraSAR-X、TanDEM-X和PAZ 272

6.17 COSMO-SkyMed星座 273

6.18 其他高分辨率星載雷達系統(tǒng) 273

6.19 飛機雷達地形測繪任務(wù) 274

6.20 雷達系統(tǒng)小結(jié) 276

6.21 雷達測高法 277

6.22 被動微波遙感 279

6.22.1 微波輻射計 279

6.22.2 被動微波掃描儀 280

6.23 Lidar的基本原理 282

6.24 Lidar數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用 283

6.25 Lidar 287

7章 數(shù)字圖像分析 289

7.1 引言 289

7.2 圖像預(yù)處理 290

7.2.1 去噪 291

7.2.2 輻射校正 292

7.2.3 幾何校正 295

7.2.4 子圖、圖層堆疊和鑲嵌 297

7.3 圖像增強 298

7.4 對比度處理 298

7.4.1 灰度級閾值處理 298

7.4.2 灰度分割 298

7.4.3 對比度拉伸 300

7.5 空間征處理 302

7.5.1 空間濾波 302

7.5.2 卷積 303

7.5.3 邊緣增強 305

7.5.4 傅里葉分析 307

7.6 多圖像處理 309

7.6.1 光譜比值 309

7.6.2 歸一化差值指數(shù)和其他指數(shù) 311

7.6.3 主成分與典型成分 313

7.6.4 植被成分 317

7.6.5 明度-色調(diào)-飽和度彩色空間變換 319

7.6.6 去相關(guān)拉伸 320

7.7 圖像分類 321

7.8 監(jiān)督分類 322