高分辨率环境遥感理论与实践

　　本书面向新时期我国环境遥感监测的业务需求，在分析高分辨率卫星环境遥感现状及发展趋势、高分辨率卫星环境遥感应用需求和应用潜力的基础上，阐述基于高分辨率卫星的图像数据处理、大气环境遥感监测、水环境遥感监测、生态环境遥感监测技术与方法，介绍高分环境应用示范平台的总体设计、结构组成、研发和运行情况，并以京津冀、太湖、三江源等示范区为例，给出了高分一号等国产高分卫星在区域空气质量、污染气体、温室气体、水华、水质、溢油、饮用水水源地、自然保护区、矿山资源开发、生物多样性保护区、农村、城市等应用示范成果。

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目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 高分辨率卫星遥感概述 1
1.1.1 我国高分专项基本情况 2
1.1.2 高分辨率卫星遥感现状及发展 8
1.2 高分辨率卫星环境遥感应用需求分析 9
1.2.1 高分辨率大气环境遥感监测技术应用需求 10
1.2.2 高分辨率水环境遥感监测技术应用需求 12
1.2.3 高分辨率生态环境遥感监测技术应用需求 14
1.3 高分辨率卫星数据环境应用潜力分析 17
1.3.1 高分一号卫星数据环境应用潜力分析 17
1.3.2 高分二号卫星数据环境应用潜力分析 19
1.3.3 高分三号卫星数据环境应用潜力分析 20
1.3.4 高分四号卫星数据环境应用潜力分析 21
1.3.5 高分五号卫星数据环境应用潜力分析 22
1.3.6 高分六号卫星数据环境应用潜力分析 23
1.3.7 高分七号卫星数据环境应用潜力分析 24
第2章 面向环境保护的高分图像数据处理关键技术及应用 25
2.1 高分光学影像大气校正技术 25
2.1.1 6S辐射传输模型原理 26
2.1.2 应用实例 28
2.2 高分光学影像几何精校正/正射校正技术 31
2.2.1 多项式几何校正技术原理 31
2.2.2 应用实例 34
2.3 高分SAR影像几何精校正技术 42
2.3.1 距离-多普勒模型原理 42
2.3.2 应用实例 46
2.4 高分光学影像辐射校正技术 47
2.4.1 原理方法 48
2.4.2 应用实例 50
2.5 高分多源数据融合技术 56
2.5.1 CRISP算法原理 57
2.5.2 应用实例 59
2.6 高分光学影像土地覆盖变化检测技术 63
2.6.1 支持向量机的方法原理 63
2.6.2 应用实例 64
第3章 高分大气环境遥感监测关键技术及应用 67
3.1 基于高分卫星数据的近地面颗粒物反演技术 68
3.1.1 技术原理 69
3.1.2 应用实例 71
3.2 O3柱浓度高分遥感反演技术 76
3.2.1 紫外辐射后向散射反演O3 柱浓度技术原理 76
3.2.2 应用实例 77
3.3 基于高分卫星遥感的空气质量评价方法 81
3.3.1 基于多元线性回归模型的反演方法 81
3.3.2 应用实例 83
3.4 基于波段残差算法的SO2对流层柱浓度反演 85
3.4.1 技术原理 85
3.4.2 应用实例 87
3.5 基于差分吸收光谱的NO2对流层柱浓度反演 89
3.5.1 技术原理 90
3.5.2 应用实例 91
第4章 高分辨率水环境遥感监测关键技术及应用 94
4.1 水华高分遥感监测技术 95
4.1.1 基于多光谱遥感的自适应水华识别技术 95
4.1.2 基于高光谱遥感的高精度水华识别技术 98
4.1.3 基于SAR遥感监测的水华分布提取技术 100
4.2 溢油高分遥感监测技术 105
4.2.1 基于CFAR技术监测溢油的原理 106
4.2.2 应用实例 107
4.3 河口水质高分遥感监测技术 109
4.3.1 基于统计模型的河口水质高分遥感监测技术原理 109__
4.3.2 应用实例 112
4.4 饮用水水源地水环境安全评价技术 120
4.4.1 面向对象的消落带高分遥感提取技术 120
4.4.2 基于半经验模型的水质安全评价技术 125
4.4.3 基于层次分析法的饮用水水源地安全评价技术 136
第5章 高分辨率生态环境遥感监测关键技术及应用 146
5.1 基于高分卫星的生态系统自动分类和生态参数反演技术 147
5.1.1 土地利用与覆盖和土地生态分类技术 147
5.1.2 生态系统多样性与生境类型分类技术 151
5.1.3 基于高分卫星的叶面积指数反演技术 156
5.1.4 基于高分卫星的蒸散反演技术 160
5.2 自然保护区高分遥感监测技术 170
5.2.1 自然保护区人类干扰动态监测技术 170
5.2.2 自然保护区生境信息提取 177
5.3 矿山开发环境破坏高分遥感监测技术 183
5.3.1 未批先建工程和尾矿库自动识别模型 183
5.3.2 矿产资源开发植被破坏与恢复监测评价 185
5.3.3 矿山资源开发对周边生态环境影响监测 191
5.3.4 矿山开发生态破坏风险评估 194
5.4 农村生态环境高分遥感监测技术 198
5.4.1 农村基本农田保护遥感监测技术 198
5.4.2 农村植被生态遥感监测技术 201
5.5 城市生态环境高分遥感监测技术 204
5.5.1 面向对象的遥感图像城市生态用地提取技术 204
5.5.2 城市固体废弃物遥感信息提取技术 208
5.5.3 城市热环境监测技术 210
5.6 生物多样性高分遥感监测技术 215
5.6.1 物种识别与分类技术 215
5.6.2 河口淤泥潮沟分布变化和生态要素精细提取技术 218
第6章 高分环境应用示范平台研发 232
6.1 高分环境应用示范平台总体设计 232
6.1.1 总体设计思路 232
6.1.2 系统组成结构设计 235
6.1.3 数据库总体设计 235
6.1.4 系统平台接口总体设计 241
6.1.5 系统软硬件设计 243
6.2 卫星轨道预测分系统组成与运行实例 245
6.2.1 卫星轨道预测分系统组成 245
6.2.2 卫星轨道预测分系统运行实例 245
6.3 任务规划分系统组成与运行实例 247
6.3.1 任务规划分系统组成 247
6.3.2 任务规划分系统运行实例 247
6.4 3-6级产品生产分系统组成与运行实例 248
6.4.1 3-6级产品生产分系统组成 248
6.4.2 3-6级产品生产分系统运行实例 248
6.5 数据与数据库管理分系统组成与运行实例 251
6.5.1 数据与数据库管理分系统组成 251
6.5.2 数据与数据库管理分系统运行实例 252
6.6 专题制图与可视化分系统组成与运行实例 253
6.6.1 专题制图与可视化分系统组成 253
6.6.2 专题制图与可视化分系统运行实例 253
6.7 产品分发与用户服务分系统组成及运行实例 255
6.7.1 产品分发与用户服务分系统组成 255
6.7.2 产品分发与用户服务分系统运行实例 255
6.8 高分环境图像处理应用示范分系统组成与运行实例 258
6.8.1 高分环境图像处理应用示范分系统组成 258
6.8.2 高分环境图像处理应用示范分系统运行实例 258
6.9 高分大气环境遥感监测应用示范分系统组成与运行实例 260
6.9.1 高分大气环境遥感监测应用示范分系统组成 260
6.9.2 高分大气环境遥感监测应用示范分系统运行实例 260
6.10 高分水环境遥感监测应用示范分系统组成与运行实例 262
6.10.1 高分水环境遥感监测应用示范分系统组成 262
6.10.2 高分水环境遥感监测应用示范分系统运行实例 262
6.11 高分生态环境遥感监测应用示范分系统组成与运行实例 264
6.11.1 高分生态环境遥感监测应用示范分系统组成 264
6.11.2 高分生态环境遥感监测应用示范分系统运行实例 264
第7章 高分环境遥感监测应用示范 267
7.1 高分大气环境遥感监测应用示范 267
7.1.1 重点城市群空气质量高分遥感监测应用示范 267
7.1.2 污染气体高分遥感监测应用示范 306
7.1.3 京津冀地区温室气体高分遥感监测应用示范 317
7.2 高分水环境遥感监测应用示范 320
7.2.1 水体水质高分遥感监测应用示范 320
7.2.2 饮用水水源地安全高分遥感监测应用示范 330
7.2.3 水华、水草、溢油高分遥感监测应用示范 365
7.3 高分生态环境遥感监测应用示范 378
7.3.1 ***自然保护区高分遥感监测应用示范 378
7.3.2 矿山资源开发环境破坏高分遥感监测应用示范 382
7.3.3 农村生态环境高分遥感监测应用示范 386
7.3.4 城市生态高分遥感监测应用示范 389
7.3.5 生物多样性高分遥感监测应用示范 399
参考文献 405