大气气溶胶偏振遥感 [Atmospheric Aerosol Polarized Remote Sensing] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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顾行发，程天海，李正强，乔延利 著

图书标签:

• 大气气溶胶
• 偏振遥感
• 遥感
• 大气科学
• 气象学
• 环境科学
• 光学
• 偏振辐射传输
• 地球物理
• 大气环境

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040431339

版次：1

商品编码：11779700

包装：精装

外文名称：Atmospheric Aerosol Polarized Remote Sensing

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：184

字数：230000

正文语种：中文

内容简介

　　《大气气溶胶偏振遥感》旨在对气溶胶偏振遥感的*新研究进展和作者及其团队在该领域的*新研究成果进行系统介绍。首先介绍了气溶胶偏振遥感理论基础和球形、非球形气溶胶散射特性模拟，并基于地表偏振反射机理和植被、土壤等典型目标偏振模型，改进了PARASOL载荷的气溶胶光学特性反演算法。同时，在地基仪器进行偏振定标的基础上，建立了气溶胶光学和物理参数的地基反演模型算法。此外，基于国产多角度偏振探测仪的航空实验，介绍了航空偏振气溶胶反演算法。
　　《大气气溶胶偏振遥感》可供高等院校遥感专业师生及从事气溶胶偏振遥感的科研人员参考。

目录

第1章 大气气溶胶偏振遥感综述
1.1 气溶胶偏振遥感理论基础
1.1.1 光的偏振特性
1.1.2 辐射在大气一地表耦合介质中的传输过程
1.2 气溶胶偏振遥感研究进展概述
1.2.1 偏振遥感器发展概述
1.2.2 气溶胶偏振遥感研究进展

第2章 气溶胶多角度偏振特性
2.1 气溶胶散射特性理论
2.2 球形气溶胶粒子的散射特性模拟：Mie理论
2.2.1 电磁波方程及其解
2.2.2 形式散射解
2.2.3 远场解和消光参数
2.2.4 球形粒子的散射相矩阵
2.3 非球形气溶胶散射特性模拟
2.3.1 T-Matrix方法的原理
2.3.2 非球形气溶胶粒子单次散射特性
2.4 气溶胶多角度偏振特性

第3章 地表偏振模型
3.1 地表偏振模型的研究现状
3.2 地表偏振反射机理
3.3 典型地表偏振模型
3.3.1 Rondeaux和fterman模型
3.3.2 韩志刚模型
3.3.3 多波段偏振反射率模型
3.3.4 土壤模型
3.4 地表的偏振贡献对气溶胶遥感反演影响

第4章 地基多角度偏振观测大气气溶胶
4.1 地基多角度偏振遥感观测
4.1.1 观测技术和设备
4.1.2 观测仪器偏振定标
4.1.3 观测结果及分析
4.2 地基多角度偏振遥感反演气溶胶光学参数
4.2.1 建立光学特性反演模型
4.2.2 w0计算方法
4.2.3 反演结果
4.3 地基多角度偏振遥感反演气溶胶物理参数
4.3.1 基本原理
4.3.2 反演方案
4.3.3 反演结果及验证
4.4 处理系统

第5章 天基多角度偏振观测大气气溶胶特性
5.1 反演原理
5.2 地表反射处理算法
5.3 传统气溶胶多角度偏振遥感反演算法
5.4 反射率和偏振反射率的联合处理算法
5.4.1 东亚区域气溶胶反演算法
5.4.2 敏感性分析
5.4.3 东亚气溶胶模式分析
5.4.4 查找表建立
5.4.5 地表反射率处理
5.4.6 反演结果
5.4.7 分析和验证
5.4.8 应用

第6章 机载多角度偏振探测仪
6.1 多角度偏振探测仪简介
6.2 多角度偏振数据预处理
6.2.1 图像配准和采样变换
6.2.2 辐射定标
6.2.3 几何信息计算
6.3 航空偏振气溶胶反演算法
6.3.1 反演原理和流程
6.3.2 反演案例

第7章 云特性偏振遥感
7.1 水云多角度辐射特性研究
7.1.1 水云多角度偏振辐射特性
7.1.2 辐射矢量敏感性分析
7.2 卷云多角度偏振特性研究
7.2.1 卷云散射特性
7.2.2 卷云多角度偏振特性
7.3 基于偏振遥感探测云参数
7.3.1 概述
7.3.2 反演方案
7.3.3 基于POLDER观测资料的反演个例
7.3.4 反演结果精度分析
7.3.5 小结

参考文献
索引

遥感技术在地球科学中的前沿应用与实践 导言：现代地球观测的革新 本书深入探讨了遥感技术在地球科学研究领域中的一系列前沿应用与实践。随着传感器技术和数据处理能力的飞速发展，遥感已不再仅仅是地表覆盖信息的获取手段，而是演化成为理解复杂地球系统过程的关键工具。本书将聚焦于几个具有高技术壁垒和重要科学意义的遥感领域，旨在为专业研究人员、高级学生以及相关行业从业者提供一个全面、深入的知识框架和实用的技术指南。 第一部分：高光谱遥感：揭示地物精细光谱特征 高光谱遥感技术以其极高的光谱分辨率，能够捕捉到地物在电磁波谱中连续、狭窄波段的详细信息，是实现精准物质识别和定量反演的基石。 第一章：高光谱成像原理与系统构成 本章详细阐述了高光谱成像的基本物理原理，包括辐射传输方程在多维数据采集中的体现。重点剖析了成像光谱仪（Imaging Spectrometer）的工作机制，如推扫式（Whiskbroom）、凝视式（Staring）和积分场光谱仪（IFS）的结构差异及其对数据质量的影响。我们将探讨传感器噪声来源、辐射定标的精度要求，以及如何建立可靠的辐射传输模型以校正大气影响。 第二章：高光谱数据预处理与特征提取 高光谱数据量庞大且噪声多，有效的数据预处理是后续分析的基础。本章详细介绍了大气校正的多种方法，从基于物理模型的辐射传输模型（如MODTRAN）到基于统计学的经验模型。光谱特征的提取是核心环节，内容包括： 1. 波段选择与降维技术： 重点介绍主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）在去除冗余信息和识别关键特征波段中的应用。 2. 光谱指数的构建与优化： 针对植被、水体和矿物等不同目标，阐述如何设计更具区分度的窄波段指数，并结合物理化学意义进行验证。 3. 光谱库的建立与匹配： 探讨如何构建高质量的实验室或实地采集的参考光谱库，以及使用光谱角距离（SAM）、最小匹配分析（MMLA）等算法进行精确的目标识别。 第三章：高光谱遥感在环境与资源监测中的应用 本章通过多个实际案例，展示高光谱技术在资源勘查和环境质量评估中的强大能力。内容涵盖： 精准农业与作物健康评估： 利用叶绿素、水分含量等生化参数的反演，实现精准灌溉与施肥决策。 矿物勘探与地质制图： 基于特征矿物在短波红外波段的吸收特征，快速识别潜在的矿化带。 水体污染负荷与藻华监测： 量化溶解性有机质（CDOM）、叶绿素a的浓度，并追踪水体热力学特征的变化。 第二部分：合成孔径雷达（SAR）遥感：全天时、全天候的地下洞察 合成孔径雷达作为主动微波遥感手段，在穿透云层、夜间观测以及捕捉地物形貌和介电常数变化方面具有不可替代的优势。 第四章：SAR成像机理与干涉测量基础 本章系统梳理SAR的基本成像原理，包括后向散射系数$sigma^0$的物理意义，以及不同极化方式（HH, VV, HV, VH）对地物表面结构、粗糙度和介电常数的敏感性。重点深入讲解了合成孔径的概念，以及其如何突破物理天线尺寸的限制。 在干涉SAR（InSAR）方面，本章侧重于： 1. 几何失真与相位解缠： 详细分析了侧视成像带来的几何畸变（如叠掩、阴影），并全面介绍了不同相位解缠算法的适用场景和局限性。 2. DEM生成与形变监测： 探讨了差分InSAR（DInSAR）技术原理，包括基线选择、时间序列分析（如PS-InSAR和SBAS），用于监测滑坡、地面沉降和构造形变。 第五章：极化SAR（PolSAR）与地物分类 极化SAR提供了关于地物散射机制的丰富信息。本章聚焦于极化数据的分解与反演理论： 散射分解理论： 阐述了基于散射矩阵（S）或协方差矩阵（C）的多种分解模型，如三成分分解（表面、体积、双向散射）和四成分分解（增加螺旋散射）。分析了每种散射分量与具体地物结构（如树木冠层、建筑物）的对应关系。 纹理分析与目标分类： 结合极化特征与空间统计（如Gamma MAP或Frost滤波），提高复杂地表目标（如城市区域、森林结构）的分类精度。 第六章：微波遥感在水文与冰雪监测中的应用 利用微波波段对介电常数的敏感性，SAR在水文和冰冻圈研究中发挥关键作用： 土壤湿度遥感： 探讨L波段和C波段传感器（如SMAP, Sentinel-1）反演土壤水分的物理模型，特别是如何分离地表粗糙度和植被遮蔽效应。 洪水淹没提取： 利用淹没区域与未淹没区域之间强烈的后向散射对比度，实现快速、大范围的淹没提取，并讨论对植被遮挡的敏感性。 冰雪参数反演： 区分干雪、湿雪和冰的介电特性，用于水资源评估和气候模型输入。 第三部分：激光雷达（LiDAR）遥感：高精度三维空间信息获取 激光雷达技术利用主动激光脉冲获取地物精确的三维坐标信息，是构建高精度数字地表模型（DSM）和数字林冠模型（DCM）的首选工具。 第七章：LiDAR数据采集、处理与质量控制 本章详细解析了机载（Airborne）和地面（Terrestrial）LiDAR系统的技术规格、工作模式及数据获取流程。重点讨论了点云数据的质量控制： 1. 初始数据处理： 轨道误差修正、点云配准、以及多回波点（Multiple Return）的判读与分类。 2. 地面点与非地面点分离： 介绍基于滤波算法（如布料法、形态学滤波）的自动化地面点提取技术，并评估其在不同地形下的性能。 第八章：基于点云的林业与城市三维参数提取 LiDAR点云是提取林业和城市基础设施参数的宝库。本章侧重于从海量三维点云中提取具有实际意义的结构参数： 林业参数： 树木分割（Crown Delineation）、冠层高度模型（CHM）的构建、单木生物量和蓄积量的估算模型（基于高度、冠幅等统计特征）。 城市建模（LoD）： 探讨基于点云的建筑物轮廓提取、屋顶面提取和城市尺度三维模型的自动生成流程，以及如何量化城市峡谷效应。 第九章：LiDAR与其他遥感数据的融合策略 为弥补单一LiDAR数据在光谱信息上的不足，本章探讨了LiDAR与光学、高光谱数据的融合方法： 协同反演模型： 如何将LiDAR提取的结构信息（高度、密度）作为特征因子，输入到高光谱或多光谱分类和参数反演模型中，以提高分类精度和参数估计的准确性。 数据融合的插值与重建： 研究在数据稀疏区域，如何利用LiDAR的绝对高度信息校正和约束其他遥感数据的参数估计结果。 结论：多源异构数据融合的未来趋势 本书最后总结了遥感科学的未来发展方向，强调了将高光谱的精细光谱信息、SAR的结构敏感性以及LiDAR的高精度三维信息进行深度融合的重要性。未来的遥感系统将更加依赖于人工智能和深度学习算法，以处理和解释前所未有的海量、多源异构数据，从而实现对地球系统的更全面、更动态的认知与预测。本书旨在为读者奠定坚实的理论基础，指明未来研究与技术创新的方向。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一些关于大气科学的入门级读物，虽然我看到这本书的书名叫做“大气气溶胶偏振遥感”，听起来好像会比较专业，但我被“遥感”这个词吸引了。我一直觉得，我们对地球的认识，很大程度上依赖于我们能够“看到”什么，而遥感技术无疑极大地拓展了我们的视野，让我们能够监测到那些我们肉眼无法触及的地理信息。特别是“偏振”这个词，我印象中它和光线的方向性有关，不知道用偏振的方式来遥感大气中的气溶胶，会带来什么不同寻常的发现？是否就像给气溶胶“拍 X 光片”一样，能看到它们内部的结构或者更细致的特性？我设想这本书也许会从最基础的光学原理讲起，然后逐步深入到偏振如何应用于气溶胶的探测，以及这种探测方式相比其他方法有什么优势。也许它会包含一些图示，展示不同类型气溶胶的光学特性，以及如何通过分析这些特性来反推气溶胶的物理性质。我比较期待的是，这本书能否提供一些实际的测量实例，让我们看到这些理论是如何转化为实际应用的，比如在气象预报、环境监测等方面。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些与光照和环境监测相关的课题，偶然间看到了这本书的书名——“大气气溶胶偏振遥感”。虽然我对“大气气溶胶”这个概念有一定的了解，知道它们是影响空气质量的重要因素，但“偏振遥感”这几个字，让我觉得这可能是一种非常独特且强大的观测手段。我猜想，这本书会详细介绍偏振这个物理现象，以及它如何体现在光波的传播过程中。然后，它可能会解释为什么气溶胶会对偏振光产生影响，以及这种影响的规律是什么。我很好奇，通过分析偏振信息的细微变化，我们是否能够判断出气溶胶的形状、大小、甚至化学成分？这就像是用一种特殊的“滤镜”去看待大气，从而发现肉眼无法察觉的细节。我希望这本书能够解释这项技术的具体原理，也许会涉及一些数学模型和物理公式，但我更期待的是，它能通过生动的图例和实际的应用案例，来展现偏振遥感在监测空气污染、研究气候变化、甚至在天文学领域中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

我一直对自然界的奥秘充满好奇，尤其是那些我们日常生活中习以为常却不甚了解的现象。就拿大气来说，我们每天呼吸的空气，头顶的天空，看似简单，实则蕴含着无穷的学问。“大气气溶胶”这个词，我隐约觉得和我们看到的雾霾、云层、甚至是天空的颜色有关。而“偏振遥感”，听起来就像是某种高科技的“鹰眼”，能够透过表象，深入探究这些肉眼难以察觉的微粒。我尤其对“偏振”这一概念感到好奇。光线有偏振吗？如果光线可以被“区分”方向，那么通过分析气溶胶对不同方向光线的“反应”，我们是否就能了解它们的“身份”？例如，它们是球形的还是不规则的？它们的表面是光滑的还是粗糙的？它们的成分是什么？我希望这本书能以一种生动形象的方式，将这些复杂的科学原理呈现在我面前，让我能够理解偏振遥感技术是如何“看透”气溶胶的，又如何利用这些信息来服务于我们的生活，比如帮助我们更有效地治理空气污染，或者更准确地预测天气。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我其实还不太清楚，但我对“大气气溶胶”这个概念一直抱有浓厚的兴趣。想象一下，那些微小的颗粒悬浮在空气中，它们不仅仅是灰尘，更是影响我们看到的蓝天白云、夕阳色彩，甚至是我们呼吸健康的看不见的“幕布”。我一直很好奇，这些看不见的家伙是如何被“遥感”到的？遥感听起来就像是远距离的感知，那么用“偏振”这种方式来感知气溶胶，又是一种怎样奇妙的原理呢？是不是就像我们戴上特殊的眼镜，就能看到空气中不同寻常的光线变化？我希望这本书能像一位经验丰富的向导，带我穿越那些复杂的物理光学原理，让我能真正理解偏振技术如何揭示气溶胶的粒径、形状、成分等信息。也许，它还会讲述一些实际的应用案例，比如如何利用这项技术来监测空气污染，评估气候变化，甚至在天文学领域寻找遥远星系的线索。光是想想，就觉得充满了探索未知世界的乐趣，我迫不及待地想从这本书中获得那份知识的启迪，去感受科技如何触及我们身边最微妙却最重要的环境元素。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对环境科学领域抱有极大热情的学生，我一直在积极寻找能够拓宽我视野的专业书籍。虽然我尚未翻阅过这本《大气气溶胶偏振遥感》，但“大气气溶胶”这个主题本身就极具吸引力，因为它们是连接地球表面与大气层的重要媒介，对气候、天气以及空气质量有着深远的影响。而“偏振遥感”这个技术名词，则勾起了我对利用先进光学原理进行环境监测的浓厚兴趣。我推测，这本书可能会深入探讨偏振光与大气气溶胶之间的相互作用，并阐述如何通过测量和分析这些相互作用来获取气溶胶的物理和化学信息。我非常好奇，这项技术是否能够让我们以前所未有的精度来“看见”不同类型、不同大小、不同组成的气溶胶，并了解它们是如何在地球系统中迁移和转化的。也许，书中会详细介绍各种偏振探测器的原理和设计，以及它们在实际应用中的案例，比如用于卫星遥感、航空探测，甚至地面观测。我渴望通过这本书，能够深入理解这项前沿技术，并思考它在未来环境监测和气候研究中的巨大潜力。

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应该是国内第一本专论偏振方法反演气溶胶参数的书籍，值得一读。

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