多源多時相遙感數(shù)據(jù)能夠為城市環(huán)境監(jiān)測與評價提供定性、定量、動態(tài)、綜合的信息支持，服務于城市規(guī)劃管理、生態(tài)環(huán)境保護和數(shù)字城市建設。本書對城市環(huán)境遙感的框架體系、信息處理、典型應用進行了系統(tǒng)分析和深入探討。全書共分十章，從城市環(huán)境遙感的需求出發(fā)分析了主要信息源和信息處理方法，總結了城市環(huán)境遙感的框架體系、研究熱點和發(fā)展方向，從土地覆蓋分類、典型目標識別、變化檢測等方面對遙感影像解譯方法進行了研究。以遙感數(shù)據(jù)和派生信息為主，綜合各種統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)，探討了多源遙感信息在城市熱環(huán)境建模、景觀生態(tài)分析、生態(tài)安全評價、人居環(huán)境評估和植被凈初級生產(chǎn)力估算方面的應用。
本書可供從事城市遙感、環(huán)境遙感、遙感應用、遙感圖像處理等方向研究的教師、科研人員、研究生和高年級本科生參考，同時也可供從事城市規(guī)劃、環(huán)境保護、國土開發(fā)等方面遙感應用的專業(yè)人員參考。
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目錄
《地球觀測與導航技術叢書》出版說明
前言
第1章 城市遙感與城市環(huán)境遙感 1
1.1 城市化與生態(tài)環(huán)境問題 1
1.2 城市環(huán)境遙感的體系結構 4
1.2.1 國際城市遙感大會的議題 4
1.2.2 城市環(huán)境遙感的體系結構 5
1.3 城市環(huán)境遙感的主要內(nèi)容和發(fā)展趨勢 7
1.3.1 城市環(huán)境遙感的主要內(nèi)容 7
1.3.2 城市環(huán)境遙感的發(fā)展趨勢 10
參考文獻 11
第2章 城市環(huán)境遙感數(shù)據(jù)源與信息處理 l5
2.1 城市典型地物光譜特征 l5
2.2 城市環(huán)境遙感的時空尺度與數(shù)據(jù)源 l8
2.2.1 大尺度城市環(huán)境遙感數(shù)據(jù)源 l9
2.2.2 中尺度生態(tài)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)源 l9
2.2.3 小尺度生態(tài)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)源 21
2.3 城市環(huán)境遙感信息處理技術方法總論 22
2.3.1 遙感影像分類 23
2.3.2 城市化與城市擴展遙感動態(tài)監(jiān)測與變化檢測 23
2.3.3 遙感信息反演城市生態(tài)環(huán)境和地學參數(shù) 23
2.3.4 多源遙感數(shù)據(jù)融合 23
2.3.5 城市三維建模與地表沉降分析 24
2.3.6 面向城市應用的遙感與GIS集成 24
2.4 遙感影像分類 24
2.4.1 非監(jiān)督分類 25
2.4.2 監(jiān)督分類 25
2.5 城市典型目標提取與識別 26
2.5.1 城市建筑物提取與識別 26
2.5.2 城市水體提取與識別 27
2.5.3 城市植被提取與識別 27
2.5.4 城市道路提取與識別 27
2.6 多時相遙感影像變化檢測 28
2.7 多源信息融合 29
2.7.1 高分辨率影像與多光譜影像融合 30
2.7.2 SAR圖象與光學影像融合 3l
2.7.3 LiDAR數(shù)據(jù)與光學遙感數(shù)據(jù)融合 32
2.8 城市物理環(huán)境遙感定量化 33
2.9 城市三維環(huán)境建模 34
2.9.1 基于立體像對的城市三維建模 34
2.9.2 基于LiDAR技術的城市三維建模 35
參考文獻 36
第3章 城市典型目標遙感提取 41
3.1 城市綠地提取 41
3.1.1 概述 41
3.1.2 植被指數(shù) 41
3.1.3 像素級分類的城市綠地信息提取 44
3.1.4 面向?qū)ο蟮某鞘芯G地信息提取 47
3.1.5 基于混合像元分解的城市綠地信息提取 49
3.2 建設用地提取 52
3.2.1 概述 52
3.2.2 Gabor紋理特征 53
3.2.3 GMRF紋理特征 55
3.2.4 基于GMRF紋理特征的建設用地提取實例 58
3.3 道路提取 59
3.3.1 道路的遙感圖像特征 59
3.3.2 道路提取方法的分類 60
3.3.3 基于剖面/模板匹配的道路提取 64
3.3.4 基于Snakes模型的道路提取 65
3.4 其他環(huán)境要素目標提取 67
3.4.1 水體日標提取 67
3.4.2 橋梁目標提取 68
參考文獻 70
第4章 城市土地覆蓋遙感分類 75
4.1 概述 75
4.2 城市土地覆蓋分類的框架 75
4.3 像元級城市土地覆蓋分類 77
4.3.1 監(jiān)督分類 77
4.3.2 非監(jiān)督分類 82
4.3.3 半監(jiān)督分類 83
4.4 亞像元分類 84
4.5 面向?qū)ο蠓诸?87
4.6 多分類器集成 88
4.7 實例分析 90
4.7.1 QuickBird高分辨率遙感影像分類 90
4.7.2 OMIS高光譜遙感影像分類 95
4.7.3 Landsat ETM+遙感影像分類 97
參考文獻 99
第5章 城市環(huán)境變化動態(tài)監(jiān)測 104
5.1 基于變化檢測的城市環(huán)境分析 105
5.1.1 變化檢測技術原理與進展 105
5.1.2 變化檢測在城市環(huán)境監(jiān)測中應用 107
5.2 基于土地覆蓋遙感分類的城市擴展分析 109
5.2.1 研究背景與進展 109
5.2.2 方法介紹與分類 110
5.3 基于景觀格局變化的城市環(huán)境遙感分析 111
5.3.1 研究與應用背景 111
5.3.2 方法與指標 112
5.4 基于不透水面的城市擴展分析 113
5.4.1 研究背景與進展 113
5.4.2 方法模型與實現(xiàn)流程 115
5.5 城市擴展與環(huán)境變化遙感監(jiān)測實例 117
參考文獻 121
第6章 城市景觀生態(tài)遙感 126
6.1 概述 126
6.2 研究區(qū)概況 127
6.3 最觀信息分類與評價 129
6.3.1 決策樹分類算法 129
6.3.2 分類特征的選擇 131
6.3.3 基于決策樹的景觀分類 136
6.4 城市景觀格局特點與評價指標 144
6.4.1 城市景觀的特點 144
6.4.2 景觀格局指數(shù)選擇 145
6.5 徐州市景觀尺度上的格局分析 150
6.5.1 轉(zhuǎn)移矩陣 150
6.5.2 景觀尺度上的格局指數(shù) 152
6.6 徐州市類型尺度上的格局分析 154
6.6.1 景觀類型形狀特征分析 154
6.6.2 景觀類型優(yōu)勢度分析 155
6.6.3 景觀類型破碎度分析 156
6.6.4 景觀類型聚集度與連通性分析 157
6.7 城市景觀格局環(huán)境影響評價 157
6.7.1 新城區(qū) 159
6.7.2 龐莊礦區(qū) 160
6.7.3 市中心區(qū) 161
6.7.4 小南湖及礦大南湖校區(qū) 163
參考文獻 164
第7章 城市熱環(huán)境遙感 167
7.1 概述 167
7.2 地表溫度遙感反演算法 167
7.2.1 Landsat TM/ETM+地表溫度遙感反演算法 169
7.2.2 NOAA-AVHRR數(shù)據(jù)中的地表溫度反演算法 170
7.2.3 MODIS數(shù)據(jù)中的地表溫度反演算法 170
7.2.4 ASTER數(shù)據(jù)中的地表溫度反演算法 。171
7.3 城市不透水面比例遙感提取與估算 172
7.3.1 不透水面提取步驟 173
7.3.2 Landsat TM/ETM+提取城市不透水面 174
7.3.3 HJ-1和CBERS提取城市不透水面 175
7.3.4 EO-l Hyperion提取城市不透水面 177
7.4 熱環(huán)境與土地覆蓋的關系 178
7.5 城市熱環(huán)境與空氣污染 182
7.6 城市熱環(huán)境建模與模擬 184
參考文獻 185
第8章 城市生態(tài)安全評價 188
8.1 引言 188
8.2 城市生態(tài)安全評價體系設計 190
8.2.1 評價體系框架設計 190
8.2.2 評價指標權重計算方法 191
8.2.3 評價模型 192
8.3 生態(tài)安全評價因子遙感提取 194
8.3.1 植被信息 195
8.3.2 基于決策樹模型的景觀分類 195
8.3.3 城市熱環(huán)境 195
8.4 GIS環(huán)境下的生態(tài)安全因子獲取 196
8.4.1 礦區(qū)壓力 196
8.4.2 水污染壓力 197
8.4.3 人口壓力 198
8.4.4 生態(tài)彈性 198
8.4.5 景觀格局 199
8.5 徐州生態(tài)安全分析 200
8.5.1 時間維生態(tài)安全評價 200
8.5.2 分類生態(tài)安全評價 203
8.5.3 空間維生態(tài)安全評價 205
8.5.4 生態(tài)安全問題成因分析 207
8.5.5 建議與意見 208
參考文獻 209
第9章 城市人居環(huán)境遙感評價 211
9.1 緒論 211
9.1.1 研究背景 211
9.1.2 研究方法和技術路線 212
9.2 人居環(huán)境遙感因子體系 213
9.2.1 研究區(qū) 213
9.2.2 人居環(huán)境遙感評價指標體系 213
9.3 城市人居環(huán)境遙感評價因子信息提取 214
9.3.1 基于遙感數(shù)據(jù)的評價因子直接提取 214
9.3.2 基于遙感數(shù)據(jù)的人居環(huán)境評價因子間接提取 218
9.4 人居環(huán)境遙感評價模型的建立與分析 221
9.4.1 模型的建立 221
9.4.2 人居環(huán)境質(zhì)量結果分析 222
9.4.3 基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的人居環(huán)境評價體系構建與比較 226
9.5 徐州市人居環(huán)境質(zhì)量變化原因分析 230
9.5.1 城市擴展信息對人居環(huán)境的影響 230
9.5.2 土地利用類型的變化 230
9.5.3 徐州市人居環(huán)境發(fā)展趨勢分析與建議 232
參考文獻 233
第10章 城市植被凈初級生產(chǎn)力估算 234
10.1 植被凈初級生產(chǎn)力遙感估算 234
10.2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預處理 235
10.3 CASA模型 237
10.3.1 植被吸收的光合有效輻射(APAR)的估算 238
10.3.2 光能利用率*(x，t)的估算 240
10.4 徐州市NPP值估算結果 242
10.4.1 土地覆蓋分類數(shù)據(jù) 242
10.4.2 CASA模型估算結果 243
10.4.3 徐州市2000～2010年NPP時空特征分析 244
參考文獻 252
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