内容简介
针对当前遥感发展的现状和趋势,本书结合中国的特点,系统阐述了热红外遥感基础以及热红外信息探测、信息模型、定量反演和应用等方面的发展状况、学科前沿问题、发展趋势和应用成果,包括热红外遥感在我国的攀登计划和重大基础研究计划(G2000077900)中以及其他方面取得的重要进展和重要成果。 全书共12章,其中第1至6章为热红外遥感基础、仪器、模型和信息定量反演的理论和方法;第7至12章为热红外遥感的应用,分别总结了热红外遥感在地表净辐射的遥感估算,农田蒸散的定量遥感监测,土壤水分与旱情的遥感监测,城市热环境遥感监测,森林火灾的遥感监测,以及其他领域中的应用。
目录
目 录
第1章 热红外遥感基础 1
1.1 热辐射的基本概念与定律 1
1.1.1 表征辐射特性的基本概念 1
1.1.2 热辐射的基本定律 3
1.2 物体的热红外辐射特性 6
1.2.1 太阳热红外辐射特性 6
1.2.2 地表热红外辐射特性 7
1.3 大气热红外辐射传输方程 11
1.3.1 大气成分及其分布 11
1.3.2 大气的吸收、散射与辐射特性 12
1.3.3 大气辐射传输方程 14
1.3.4 热红外辐射在大气中的传输 15
1.3.5 遥感传感器宽通道的热红外辐射传输方程 18
1.3.6 热红外辐射大气传输计算软件 20
1.4 热红外遥感研究前沿综述 22
1.4.1 热红外遥感载荷发展简介 22
1.4.2 热红外遥感辐射传输模型研究前沿 26
1.4.3 热红外遥感反演研究进展 28
1.4.4 热红外遥感应用领域展望 29
参考文献 30
第2章 热红外遥感信息探测 32
2.1 热红外遥感系统 32
2.1.1 热红外遥感系统发展 32
2.1.2 热红外探测平台 33
2.1.3 热红外遥感系统的成像特性和观测试验方法 36
2.1.4 热红外辐射方向特性4种野外测量方法比较 43
2.2 热红外设备定标 44
2.2.1 发射前的实验室定标 44
2.2.2 星上黑体定标 48
2.2.3 在轨场地辐射定标 52
2.2.4 交叉定标 61
2.2.5 小结 62
2.3 热红外图像预处理 62
2.3.1 几何校正 62
2.3.2 相对辐射校正 65
2.3.3 热红外遥感数据大气校正 68
参考文献 72
第3章 热红外遥感信息模型 75
3.1 热红外遥感信息模型概况 75
3.1.1 遥感信息模型与热红外遥感信息模型 75
3.1.2 热红外遥感信息模型的发展和认识过程 75
3.1.3 热红外遥感信息模型的影响因素与模型类型 78
3.2 比辐射率和温度的概念与一般模型 78
3.2.1 有关温度的基本概念 78
3.2.2 同温均质表面比辐射率及其方向性 80
3.2.3 非同温非均质表面的等效温度与比辐射率 82
3.3 组分有效比辐射率及其矩阵表达 84
3.3.1 二维平面像元组分有效比辐射率 84
3.3.2 三维非同温混合像元组分有效比辐射率 85
3.3.3 组分有效比辐射率的矩阵表达 87
3.4 考虑温差的发射率的定义及普朗克定律尺度效应 90
3.4.1 平面混合像元温差导致的发射率视在增量 90
3.4.2 三维结构像元多次散射导致的发射率视在增量 90
3.5 普朗克定律的尺度效应和地表热辐射公式的尺度校正 91
3.5.1 非同温黑体平面上普朗克定律的尺度效应 91
3.5.2 非同温黑体表面有效发射率大于1的物理意义 94
3.5.3 三维结构非同温黑体表面普朗克定律的尺度效应 95
3.5.4 真实地表热辐射公式的尺度校正 96
3.6 连续植被热辐射模型 98
3.6.1 连续植被热辐射参数与概念 98
3.6.2 连续植被冠层无散射模型 104
3.6.3 连续植被冠层一次散射热辐射模型 105
3.6.4 作物冠层的热红外辐射传输模型的通量模型 107
3.7 行结构热红外遥感信息模型 113
3.7.1 行结构模型特点与简介 113
3.7.2 行结构箱型模型 114
3.7.3 行结构孔隙率模型 115
3.7.4 行结构亮温模型 122
3.8 热红外计算机模拟统计模型 136
3.8.1 蒙特卡罗模拟方法简介 137
3.8.2 植被冠层热辐射的蒙特卡罗模拟计算 139
3.8.3 连续植被热辐射的蒙特卡罗模拟结果与验证[3] 143
参考文献 148
第4章 热红外遥感计算机模拟模型 155
4.1 热红外辐射传输计算机模拟模型概述 155
4.1.1 地表温热红外辐射方向性计算机模拟的意义 155
4.1.2 热辐射方向性模型研究现状 157
4.1.3 植被冠层组分温度分布模拟研究现状 158
4.2 地