地球观测与导航技术丛书：城市环境遥感的方法与实践 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　多源多时相遥感数据能够为城市环境监测与评价提供定性、定量、动态、综合的信息支持，服务于城市规划管理、生态环境保护和数字城市建设。
　　《地球观测与导航技术丛书：城市环境遥感的方法与实践》对城市环境遥感的框架体系、信息处理、典型应用进行了系统分析和深入探讨。全书共分十章，从城市环境遥感的需求出发分析了主要信息源和信息处理方法，总结了城市环境遥感的框架体系、研究热点和发展方向，从土地覆盖分类、典型目标识别、变化检测等方面对遥感影像解译方法进行了研究。以遥感数据和派生信息为主，综合各种统计调查数据，探讨了多源遥感信息在城市热环境建模、景观生态分析、生态安全评价、人居环境评估和植被净初级生产力估算方面的应用。
　　《地球观测与导航技术丛书：城市环境遥感的方法与实践》可供从事城市遥感、环境遥感、遥感应用、遥感图像处理等方向研究的教师、科研人员、研究生和高年级本科生参考，同时也可供从事城市规划、环境保护、国土开发等方面遥感应用的专业人员参考。

目录

《地球观测与导航技术丛书》出版说明
前言

第1章 城市遥感与城市环境遥感
1．1 城市化与生态环境问题
1．2 城市环境遥感的体系结构
1．2．1 国际城市遥感大会的议题
1．2．2 城市环境遥感的体系结构
1．3 城市环境遥感的主要内容和发展趋势
1．3．1 城市环境遥感的主要内容
1．3．2 城市环境遥感的发展趋势
参考文献

第2章 城市环境遥感数据源与信息处理
2．1 城市典型地物光谱特征
2．2 城市环境遥感的时空尺度与数据源
2．2．1 大尺度城市环境遥感数据源
2．2．2 中尺度生态环境遥感数据源
2．2．3 小尺度生态环境遥感数据源
2．3 城市环境遥感信息处理技术方法总论
2．3．1 遥感影像分类
2．3．2 城市化与城市扩展遥感动态监测与变化检测
2．3．3 遥感信息反演城市生态环境和地学参数
2．3．4 多源遥感数据融合
2．3．5 城市三维建模与地表沉降分析
2．3．6 面向城市应用的遥感与GIS集成
2．4 遥感影像分类
2．4．1 非监督分类
2．4．2 监督分类
2．5 城市典型目标提取与识别
2．5．1 城市建筑物提取与识别
2．5．2 城市水体提取与识别
2．5．3 城市植被提取与识别
2．5．4 城市道路提取与识别
2．6 多时相遥感影像变化检测
2．7 多源信息融合
2．7．1 高分辨率影像与多光谱影像融合
2．7．2 SAR图象与光学影像融合
2．7．3 LiDAR数据与光学遥感数据融合
2．8 城市物理环境遥感定量化
2．9 城市三维环境建模
2．9．1 基于立体像对的城市三维建模
2．9．2 基于LiDAR技术的城市三维建模
参考文献

第3章 城市典型目标遥感提取
3．1 城市绿地提取
3．1．1 概述
3．1．2 植被指数
3．1．3 像素级分类的城市绿地信息提取
3．1．4 面向对象的城市绿地信息提取
3．1．5 基于混合像元分解的城市绿地信息提取
3．2 建设用地提取
3．2．1 概述
3．2．2 Gabor纹理特征
3．2．3 GMRF纹理特征
3．2．4 基于GMRF纹理特征的建设用地提取实例
3．3 道路提取
3．3．1 道路的遥感图像特征
3．3．2 道路提取方法的分类
3．3．3 基于剖面／模板匹配的道路提取
3．3．4 基于Snakes模型的道路提取
3．4 其他环境要素目标提取
3．4．1 水体目标提取
3．4．2 桥梁目标提取
参考文献

第4章 城市土地覆盖遥感分类
4．1 概述
4．2 城市土地覆盖分类的框架
4．3 像元级城市土地覆盖分类
4．3．1 监督分类
4．3．2 非监督分类
4．3．3 半监督分类
4．4 亚像元分类
4．5 面向对象分类
4．6 多分类器集成
4．7 实例分析
4．7．1 QuickBird高分辨率遥感影像分类
4．7．2 OMIS高光谱遥感影像分类
4．7．3 Landsat ETM+遥感影像分类
参考文献

第5章 城市环境变化动态监测
5．1 基于变化检测的城市环境分析
5．1．1 变化检测技术原理与进展
5．1．2 变化检测在城市环境监测中应用
5．2 基于土地覆盖遥感分类的城市扩展分析
5．2．1 研究背景与进展
5．2．2 方法介绍与分类
5．3 基于景观格局变化的城市环境遥感分析
5．3．1 研究与应用背景
5．3．2 方法与指标
5．4 基于不透水面的城市扩展分析
5．4．1 研究背景与进展
5．4．2 方法模型与实现流程
5．5 城市扩展与环境变化遥感监测实例
参考文献

第6章 城市景观生态遥感
6．1 概述
6．2 研究区概况
6．3 景观信息分类与评价
6．3．1 决策树分类算法
6．3．2 分类特征的选择
6．3．3 基于决策树的景观分类
6．4 城市景观格局特点与评价指标
6．4．1 城市景观的特点
6．4．2 景观格局指数选择
6．5 徐州市景观尺度上的格局分析
6．5．1 转移矩阵
6．5．2 景观尺度上的格局指数
6．6 徐州市类型尺度上的格局分析
6．6．1 景观类型形状特征分析
6．6．2 景观类型优势度分析
6．6．3 景观类型破碎度分析
6．6．4 景观类型聚集度与连通性分析
6．7 城市景观格局环境影响评价
6．7．1 新城区
6．7．2 庞庄矿区
6．7．3 市中心区
6．7．4 小南湖及矿大南湖校区
参考文献

第7章 城市热环境遥感
7．1 概述
7．2 地表温度遥感反演算法
7．2．1 Landsat TM／ETM+地表温度遥感反演算法
7．2．2 NOAA-AVHRR数据中的地表温度反演算法
7．2．3 MODIS数据中的地表温度反演算法
7．2．4 ASTER数据中的地表温度反演算法
7．3 城市不透水面比例遥感提取与估算
7．3．1 不透水面提取步骤
7．3．2 Landsat TM／ETM+提取城市不透水面
7．3．3 HJ-1和CBERS提取城市不透水面
7．3．4 Eo-1 Hyperion提取城市不透水面
7．4 热环境与土地覆盖的关系
7．5 城市热环境与空气污染
7．6 城市热环境建模与模拟
参考文献

第8章 城市生态安全评价
8．1 引言
8．2 城市生态安全评价体系设计
8．2．1 评价体系框架设计
8．2．2 评价指标权重计算方法
8．2．3 评价模型
8．3 生态安全评价因子遥感提取
8．3．1 植被信息
8．3．2 基于决策树模型的景观分类
8．3．3 城市热环境
8．4 GIS环境下的生态安全因子获取
8．4．1 矿区压力
8．4．2 水污染压力
8．4．3 人口压力
8．4．4 生态弹性
8．4．5 景观格局
8．5 徐州生态安全分析
8．5．1 时间维生态安全评价
8．5．2 分类生态安全评价
8．5．3 空间维生态安全评价
8．5．4 生态安全问题成因分析
8．5．5 建议与意见
参考文献

第9章 城市人居环境遥感评价
9．1 绪论
9．1．1 研究背景
9．1．2 研究方法和技术路线
9．2 人居环境遥感因子体系
9．2．1 研究区
9．2．2 人居环境遥感评价指标体系
9．3 城市人居环境遥感评价因子信息提取
9．3．1 基于遥感数据的评价因子直接提取
9．3．2 基于遥感数据的人居环境评价因子间接提取
9．4 人居环境遥感评价模型的建立与分析
9．4．1 模型的建立
9．4．2 人居环境质量结果分析
9．4．3 基于统计数据的人居环境评价体系构建与比较
9．5 徐州市人居环境质量变化原因分析
9．5．1 城市扩展信息对人居环境的影响
9．5．2 土地利用类型的变化
9．5．3 徐州市人居环境发展趋势分析与建议
参考文献

第10章 城市植被净初级生产力估算
10．1 植被净初级生产力遥感估算
10．2 研究区概况及数据预处理
10．3 CASA模型
10．3．1 植被吸收的光合有效辐射（APAR）的估算
10．3．2 光能利用率ε（x，t）的估算
10．4 徐州市NPP值估算结果
10．4．1 土地覆盖分类数据
10．4．2 C．ASA模型估算结果
10．4．3 徐州市2000～2010年NPP时空特征分析
参考文献

前言/序言

　　城市是现代文明的重要标志，是人类聚居的场所。据联合国相关统计报告显示，目前全世界已有超过50%的人口居住在城市。但是，城市化在提高人类生活质量、推动社会物质文明和精神文明发展的同时，也引发了一系列严重的生态、环境和社会问题。其中最为重要的就是由于城市高强度人类活动引发的土地覆盖变化、下垫面改变及其导致的一系列城市生态环境问题，如城市热岛、水污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物堆积、植被生态系统退化等，极大地影响和破坏了城市生态环境系统的平衡，降低了城市人居环境的质量。协调城市化与生态环境的关系是当前国内外学术界、政府部门关注的热点问题之一。遥感作为一种从空间对地球表层资源、环境系统进行宏观、快速、综合观测的先进技术，能够获取与城市环境密切相关的水、土地、植被等要素的定性、定量、动态和综合信息，实现对城市环境的描述，为城市环境监测、评价、规划和管理提供有效的支持。
　　遥感信息获取技术的快速发展，能够为城市环境遥感构建高空间／高光谱分辨率、星空地集成的观测系统，提供多尺度、主被动、多／高光谱、实时动态的遥感数据。如何结合城市环境的特点和需求对遥感数据进行准确、精细的解译、提取感兴趣的专题信息并与相关的生态环境模型结合以生成满足需求的产品，是城市环境遥感研究最为重要的任务，也是对地观测信息在城市规划管理中发挥应用效益的关键。
　　城市环境遥感作为城市遥感、环境遥感的重要研究内容，受到了国内外学术界和产业界的高度重视，也是近年来多学科研究的热点论题。国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）、国际电子电气工程师协会地球科学与遥感学会（IEEEGRSS）等学术组织召开了诸多以城市环境遥感为主题的学术会议，如国际城市遥感大会（JointUrbanRe-moteSensingEvent，JURSE）和每年一度的IGARSS大会城市遥感等专题，都对城市环境遥感予以了高度的重视。
　　本书面向当前城市环境遥感、遥感技术应用的发展前沿，系统地总结了作者所在课题组近年来在城市环境遥感方面的研究成果，对城市环境遥感中重要的信息处理方法、代表性的应用方向进行了较为系统的总结和介绍。全书注重原理、方法和实践的有机结合，通过对典型研究区的研究验证了所用方法的可行性和有效性。全书共分10章，涵盖了城市环境遥感的基本概念和体系结构、主要数据源和信息处理方法、城市环境遥感典型应用等方面的内容。第1章简要介绍了城市遥感的发展现状和重要性，并在此基础上总结分析了当前城市环境遥感的研究热点和发展方向。第2章从城市环境遥感的任务需求出发，分析了城市遥感的主要信息源和信息处理方法，特别是从城市遥感的地理尺度、遥感影像的分辨率两方面人手，分析了不同应用背景下不同分辨率遥感数据源的可用性。第3章对遥感影像中城市生态环境系统典型目标的提取识别方法进行了探讨。第4章以土地覆盖这一承载城市系统的关键要素为研究对象，从亚像元级、像元级和对象级三个层次介绍了城市土地覆盖分类的主要研究进展。第5章以城市扩展和环境变化为主线，对多时相遥感影像变化检测和城市扩展遥感分析的相关方法进行了介绍。第6章以景观生态学为理论支持，结合实例重点介绍了在遥感影像分类图的基础上进行城市景观生态分析的方法。第7章研究了城市热岛效应和热环境遥感分析评价方法，结合实例对地表温度反演、城市热环境影响因子等进行了探讨。第8章以遥感数据和派生信息为主要信息源，结合各种调查统计数据，开展了城市生态安全评价的研究。第9章则对城市人居环境进行了综合评价，系统分析了城市化过程中人居环境的时空演变特征。第10章结合目前快速发展的城市生态功能等方面的研究进展以及实例对基于遥感信息和气象观测数据的城市净初级生产力估算进行了探讨。全书通过总论（第1～2章）、信息处理方法（第3～5章）、应用实践（第6～10章）的系统分析，力图在总结城市环境遥感若干方向研究成果的同时，为进一步推动城市环境遥感研究提供有益的参考和借鉴。
　　全书由杜培军、谭琨、夏俊士、苏红军共同确定编写大纲，由南京大学、中国矿业大学相关教师和研究生共同编著。第1章由杜培军编著，第2章由谭琨编著，第3章由赵银娣编著.第4章由夏俊士、杜培军编著，第5章由柳思聪、杜培军编著，第6章由杜培军、潘琛编著，第7章由夏俊士、杜培军、苏红军编著，第8章由杜培军、罗艳编著，第9章由杜培军、曹文、苏红军编著，第10章由杜培军、单丹丹、谭琨编著。全书最后由杜培军、谭琨统稿。本书的成果也得益于参加相关项目的研究生刘培、张华鹏、张伟、袁林山、李光丽、王晓玲、王小美、方育莹、吴春花、陈颖等同学的辛苦工作；在书稿撰写、排版过程中，中国矿业大学陈雪玲、张克、刘毅和南京大学阿里木·赛买提等同学提供了大量支持，在此对他们表示衷心的感谢！
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