宏观生态环境遥感监测技术与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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庄大方，王桥，江东，徐新良 等 著

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• 遥感
• 生态环境
• 宏观生态
• 环境监测
• 遥感技术
• 生态学
• 应用
• 地理信息系统
• 环境科学
• 遥感应用

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030340115

版次：1

商品编码：12266309

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-04-01

用纸：胶版纸

页数：330

字数：490000

正文语种：中文

内容简介

　　《宏观生态环境遥感监测技术与应用》在综述国内外宏观生态环境遥感监测理论方法的基础上，结合我国生态环境监测的应用需求，提出我同宏观生态环境遥感监测业务应用模式、运行方案和应用系统技术体系；阐述基于多源遥感数据、观测数据和统计数据的宏观生态环境遥感数据处理技术、参数定量反演技术、遥感综合评价技术；并对宏观生态环境遥感监测系统的构建与应用情况进行介绍。重点介绍宏观生态环境监测系统：集成数据库管理技术、模型库管理技术与业务流程控制技术，真正实现监测任务制定一数据处理一监测指标提取一问题分析一成果输出（专题制图、监测报告生成）一任务反馈的宏观生态环境遥感监测业务运行模式。
　　《宏观生态环境遥感监测技术与应用》研究内容涵盖宏观生态环境遥感监测各个关键环节，形成面向宏观生态环境监测的完整的技术体系，同时以大量翔实的应用实例，既阐述了理论方法的精度和合理性，同时也为广大业务应用部门的技术人员提供了可参照的技术方法，具有很强的针对性和实用性。
　　《宏观生态环境遥感监测技术与应用》针对我国环境卫星等光谱特征，首次提出适合我国宏观生态监测和管理需要的宏观生态要素分类体系，阐述基于知识发现的土地利用自动分类技术、宏观生态环境变化遥感监测参数定量提取技术，将定量遥感技术与生态环境监测有机结合，《宏观生态环境遥感监测技术与应用》可供生态环境监测、遥感应用等相关专业科研人员、大专院校师生和环境保护行业的业务人员参考。

内页插图

目录

前言
第1章 宏观生态环境遥感监测技术及其应用进展
1．1 宏观生态环境遥感信息源发展状况
1．1．1 气象卫星数据
1．1．2 资源卫星数据
1．1．3 高分辨率卫星数据
1．1．4 微波传感器数据
1．1．5 小卫星与小卫星星座
1．2 宏观生态环境遥感监测技术发展现状与趋势
1．2．1 多传感器数据融合
1．2．2 宏观生态环境关键参数定量反演
1．2．3 宏观生态环境参数时间序列重构与方法
1．2．4 生态环境变化监测、评估与预警技术的发展
1．3 宏观生态环境遥感应用的最新研究进展
1．3．1 全球生态环境遥感监测研究
1．3．2 区域生态环境遥感监测研究
1．3．3 我国生态环境遥感监测应用研究

第2章 宏观生态环境关键参数遥感获取技术
2．1 宏观生态环境要素分类信息自动提取
2．1．1 宏观生态环境要素分类体系
2．1．2 宏观生态环境要素分类方法
2．1．3 宏观生态环境要素分类研究实例
2．1．4 问题与讨论
2．2 宏观生态环境关键参数遥感反演
2．2．1 地表反照率
2．2．2 植被状态参数
2．2．3 地表能量水平衡参数
2．2．4 生态系统生产力参数
2．3 宏观生态环境参数时间序列重构与再分析
2．3．1 植被指数时间序列重构方法
2．3．2 S-G滤波算法说明
2．3．3 数据处理及程序实现流程
2．3．4 应用实例与结果分析

第3章 大尺度生态环境遥感监测与评价
3．1 大尺度生态环境遥感监测与评价概述
3．1．1 宏观生态环境遥感监测与评价的指标体系
3．1．2 宏观生态环境评价建模方法
3．1．3 宏观生态环境遥感监测和评价的技术流程
3．2 全国生态环境遥感监测与评价
3．2．1 全国生态系统宏观结构监测
3．2．2 全国生态系统自然条件监测
3．2．3 全国生态环境综合评价
3．3 全球变化敏感区域遥感监测
3．3．1 全球变化敏感区域遥感监测的主要内容
3．3．2 全球变化敏感区域遥感监测的技术方法
3．3．3 全球变化敏感区域遥感监测的案例研究——以雪线为例

第4章 重点区域生态环境遥感监测与评价
4．1 自然保护区生态环境遥感监测
4．1．1 自然保护区生态环境遥感监测的内容与方法
4．1．2 南四湖湿地类型保护区遥感监测
4．1．3 双台河口自然保护区遥感监测-
4．2 重要生态功能区遥感监测与评价
4．2．1 重要生态功能区遥感监测的内容与方法
4．2．21978～2008年黄河源生态环境变化遥感动态监测
4．2．3 三江源区草地生态系统退化综合监测与评价
4．3 重点生态建设区域建设效果遥感评价
4．3．1 重点生态建设区域建设效果遥感监测的内容与方法
4．3．2 京津风沙源治理工程区遥感动态监测评价
4．3．3 内蒙古中部生态脆弱区生态状况遥感监测评价
4．4 大型工程建设区域生态环境影响监测
4．4．1 大型工程建设区域生态环境遥感监测的内容与方法
4．4．2 大型工程建设区域生态环境遥感监测典型实例
4．5 城市生态环境遥感监测与评价
4．5．1 城市生态环境遥感监测的内容与方法
4．5．2 北京城市生态用地遥感动态监测研究
4．5．3 上海城市生态用地遥感动态监测研究

第5章 生态环境灾害应急监测与评价
5．1 干旱灾害生态环境影响遥感监测与评价技术
5．1．1 方法概述
5．1．2 研究区概况与数据处理
5．1．3 北方地区干旱过程监测
5．1．4 结果与分析
5．2 大范围雪灾的生态环境影响遥感监测与评价
5．2．1 雪灾的生态环境影响遥感监测方法
5．2．22008年南方雪灾对生态环境影响的遥感监测与评价
5．2．3 中国重点省份灾后植被恢复状况监测评价
5．3 地震及次生地质灾害的生态环境影响快速监测与评估技术
5．3．1 地震灾害生态环境影响快速监测与评估技术概述
5．3．2 汶川地震灾害核心区域公共卫生环境评估
5．3．3 四川汶川地震灾区环境风险评估
5．3．4 四川地震灾区生态环境恢复遥感监测与评估

第6章 宏观生态环境遥感监测系统构建与应用
6．1 宏观生态环境遥感监测系统总体设计
6．1．1 概述
6．1．2 系统总体结构设计
6．1．3 总体界面设计
6．1．4 系统体系架构
6．2 宏观生态环境遥感监测数据库建设
6．2．1 数据库设计原则
6．2．2 数据库结构设计
6．2．3 数据库运用设计
6．3 宏观生态环境遥感监测系统构建
6．3．1 系统主要功能模块实现
6．3．2 系统集成的关键技术
参考文献

前言/序言

　　生态环境的监测与评估是一项综合性极强的系统工程，涉及自然和社会不同层面。它需要综合采取自然科学、现代技术以及经济社会等多方面的手段和方法，多管齐下、综合考虑。事实上，国家对生态环境监测和评估工作极为重视，2006年1月发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，在第3重点领域“环境”的第14优先主题“生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建”中，明确规定了“重点开发典型生态脆弱区生态系统的动态监测技术，构建生态系统功能综合评估和技术评价体系”的任务。党的十七大和十七届五中全会报告中明确提出积极应对全球气候变化，加强生态环境建设等国家战略需求。
　　经过十多年的发展，我国环境保护系统的生态与环境遥感应用业务得到了一定的发展，利用卫星遥感数据在国家级生态环境状况调查、区域生态规划、生态功能保护区建设、区域环境空气污染监测、水华与近海赤潮监测、沙尘及沙尘暴监测等方面取得了一定的成绩，为国家制定生态保护政策与发展战略提供了技术支持。面对我国环境状况的新形势和我国对大范围、全天时、全天候、动态环境监测数据的需求，亟须以多源卫星为主要数据源，将遥感监测与地面常规监测有机结合，相互验证，综合分析与评估，建立环境天地一体化的监测体系和监测能力，更为全面地掌握我国生态环境的发生、发展与演变过程；同时整合经过多年的环境遥感应用基础研究、业务示范，基本形成一套利用遥感技术进行环境监测与评估的业务流程，形成一个高效、长期稳定、安全可靠且能够对批量数据进行快速、规模化处理和应用的业务运行系统，并以此作为支撑，为遏止环境污染与生态破坏提供科学的决策依据，以提高我国环境保护能力，保障国民经济和社会的持续、稳定发展。
　　本书针对我国环境卫星等光谱特征，首次提出适合我国宏观生态监测和管理需要的宏观生态要素分类体系，阐述基于知识发现的土地利用自动分类技术、宏观生态环境变化遥感监测参数定量提取技术；将定量遥感技术与生态环境监测有机结合，重点介绍宏观生态环境监测系统：集成数据库管理技术、模型库管理技术与业务流程控制技术，真正实现监测任务制定一数据处理一监测指标提取一问题分析一成果输出（专题制图、监测报告生成）一任务反馈的宏观生态环境遥感监测业务运行模式。本书研究内容涵盖宏观生态环境遥感监测各个关键环节，形成面向宏观生态环境监测的完整的技术体系，同时以大量翔实的应用实例，既阐述了理论方法的精度和合理性，同时也为广大业务应用部门的技术人员提供了可参照的技术方法，具有很强的针对性和实用性。

遥感技术在城市规划与管理中的应用新范式 作者：[此处可留空或填写虚构作者名] 出版社：[此处可留空或填写虚构出版社名] --- 内容概要 本书深入探讨了现代遥感技术，特别是高分辨率卫星、无人机（UAV）和机载激光雷达（LiDAR）数据，如何在城市规划、基础设施监测、灾害评估及可持续发展管理中发挥关键作用。全书聚焦于城市物理环境的量化分析与动态监测，旨在为城市管理者、规划师、地理信息系统（GIS）专业人员以及相关科研人员提供一套系统化、可操作的技术框架和案例研究。 不同于宏观尺度的自然生态系统研究，本书将视角紧密锚定于人类活动高度集中的城市建成区。我们关注的重点是城市形态的演变、热环境的格局、绿地系统的连通性、建筑物的精细化建模，以及在城市更新和韧性建设中的数据支撑能力。 全书共分为五大部分，共十五章，层层递进地揭示了从数据获取到信息提炼，再到决策支持的全流程。 --- 第一部分：城市遥感数据基础与预处理（第1-3章） 本部分奠定了城市遥感应用的技术基石，侧重于处理城市环境中复杂的混合像元问题和高精度几何校正需求。 第一章：城市遥感数据的光谱特性与传感器选择 详细分析了可见光、近红外、短波红外及热红外波段在城市物质识别中的差异化贡献。探讨了多光谱（如Sentinel-2、Landsat 8/9）、高光谱、热红外（如ASTER、MODIS LST产品）以及合成孔径雷达（SAR，如Sentinel-1）数据在城市环境要素识别中的适用性。重点区分了植被指数（如NDVI、EVI）在城市绿地健康评估中的局限性，并引入了建筑材料的特征指数。 第二章：高分辨率影像的几何与辐射校正 聚焦于城市尺度下对亚米级甚至厘米级精度的要求。讲解了地面控制点（GCP）的布设策略、RPC模型（Rational Polynomial Coefficients）的应用，以及利用数字表面模型（DSM）进行精密正射纠正的过程。辐射校正部分强调了大气校正模型（如FLAASH、6S模型）在消除城市气溶胶影响、获取真实地表反射率方面的调整技巧。 第三章：无人机（UAV）遥感数据处理流程与三维重建 系统介绍了倾斜摄影测量技术在城市三维建模中的应用。内容涵盖从飞行路径规划、影像重叠度控制，到后处理软件（如Pix4D Mapper, Agisoft Metashape）中的密集匹配、稀疏点云生成、DSM/DTM/DOM的输出。特别讨论了点云数据的分类、滤波及其在城市基础设施（如桥梁、高架路）精细化建模中的实践操作。 --- 第二部分：城市物理环境要素的提取与量化（第4-7章） 本部分是技术应用的核心，侧重于如何从遥感数据中精确识别和测量城市中的关键物理要素。 第四章：城市地表覆盖与土地利用的精细分类 超越传统的监督分类方法，深入探讨面向对象遥感影像分析（OBIA）在城市精细化分类中的优势。详细阐述了基于纹理、形状、光谱特征的特征工程，用于区分屋顶类型（如金属、瓦片、太阳能板）、硬化地表与透水铺装。引入了深度学习（CNN/U-Net）在语义分割中的最新进展，用于自动化识别街道、人行道等细小地物。 第五章：城市热环境格局的遥感监测与参数反演 关注城市热岛效应的监测。重点讲解了如何利用热红外数据反演地表温度（LST）。详细对比了单通道、双通道算法在城市复杂地表（如植被、裸土、水体）上的精度表现。引入了地表能量平衡模型，用以评估城市冠层遮蔽度（FVC）对地表温度的调控机制。 第六章：城市蓝绿空间（Blue-Green Infrastructure）的监测与评估 探讨城市水体（河流、湖泊、渗透池）的提取与水质参数的遥感反演（如浊度、叶绿素a）。在绿地评估方面，重点分析了林冠密度、树木分割（Tree Crown Delineation）技术，以及植被指数在评估城市公园和街道树木健康状况（如水分胁迫）中的应用。强调绿地连通性（Patch Density, Connectivity Index）的计算方法。 第七章：城市基础设施的自动识别与变化检测 专注于城市建成环境的结构化要素。研究了如何利用高分辨率影像和LiDAR数据对城市建筑轮廓线、道路网络进行自动提取。变化检测部分，采用多期影像的维度变化分析（如NDBSI, NDBI的变化）来追踪城市扩张、违章建筑的快速识别，以及道路养护状况的初步评估。 --- 第三部分：城市规划与管理中的应用案例（第8-11章） 本部分将前述技术应用于实际的城市管理与规划场景，强调数据到决策的转化路径。 第八章：城市形态学分析与空间格局指数 介绍如何运用遥感提取的分类图斑，计算如斑块密度、形状指数、邻近度等景观格局指数（FRAGSTATS软件应用），以量化城市空间布局的紧凑度、破碎度。分析这些形态学指标与城市功能区的关系。 第九章：城市宜居性评估中的遥感贡献 将温度、绿地覆盖率、水体暴露度等遥感参数纳入多因子模型，构建城市宜居性指数。探讨了“微气候单元”的识别，即利用热力学与植被覆盖的耦合关系，识别出城市中最需要降温和增加绿化的敏感区域。 第十-十一章：城市韧性与防灾减灾中的应用 第十章：洪水与内涝风险的遥感评估。 利用SAR数据穿透云层监测洪水淹没范围，结合高程数据（DEM）进行淹没深度模拟。重点讨论城市低洼地和不透水覆盖率与内涝风险的关联分析。 第十一章：滑坡与地面沉降的监测。 介绍InSAR（干涉合成孔径雷达）技术在监测城市区域地下水开采或基建活动引起的地面微小沉降中的应用，并展示如何结合LiDAR数据分析潜在滑坡体的地形敏感性。 --- 第四部分：城市三维建模与数字孪生基础（第12-13章） 本部分聚焦于城市空间信息的高级表达形式——三维化。 第十二章：城市三维模型的构建、标准与应用 系统介绍城市地理信息模型（CityGML）的结构与应用。重点讲解了从点云数据到LOD（Level of Detail）模型的逐步精化过程，以及三维模型在城市视域分析、日照模拟和管线综合中的实际效能。 第十三章：遥感数据在城市BIM/GIS集成中的桥梁作用 探讨遥感技术如何为BIM（建筑信息模型）提供外部环境信息，以及如何将BIM的精细化信息反哺于大规模的城市级GIS数据库。关注数据格式的互操作性和语义对齐问题。 --- 第五部分：技术挑战与未来趋势（第14-15章） 第十四章：城市环境遥感面临的数据融合与不确定性问题 分析跨传感器（光学、SAR、LiDAR）数据融合的技术难点，尤其是在解决时间序列数据的一致性问题。讨论分类误差、参数反演误差在最终评估中的传递与量化方法。 第十五章：面向城市智能决策的遥感技术展望 展望结合边缘计算、联邦学习在城市快速响应监测中的潜力。讨论高频次、小范围的城市事件（如交通事故现场、施工动态）的UAV实时监测流程，以及AI模型在城市动态要素（如移动目标、非规范停车）识别中的前沿应用。 --- 本书的特色： 本书强调从传感器原理到城市管理实践的无缝衔接。它不依赖于某一特定遥感平台，而是构建一套通用的方法论，指导读者根据具体的城市问题选择最优的遥感数据源和处理流程。内容结构严谨，理论深度与工程应用紧密结合，力求成为城市规划与地理信息技术交叉领域的一部实用工具书。

评分☆☆☆☆☆

我对生态环境的变化一直保持着高度的关注，而《[书名]》这本书的书名，立刻吸引了我的注意。它似乎承诺着一种全新的观察地球的方式。我猜想，这本书会深入探讨“遥感监测”这一关键技术，而“宏观生态环境”则指出了其监测的范畴，这让我对接下来的内容充满了想象。我希望书中能为我揭示，那些高悬于太空的卫星、在空中飞行的飞机，甚至是我们身边的小型无人机，是如何成为我们观察地球的“眼睛”。它们是如何通过捕捉不同的电磁波谱，来“感知”和“测量”地表的各种信息，比如植被的健康状况、水体的温度、土壤的湿度等等。更令我兴奋的是，书中可能会讲解这些看似冰冷的技术数据，是如何被转化为我们能够理解的生态“语言”，从而揭示出地球系统内部复杂的相互作用和变化趋势。我尤其期待书中能够通过一些精彩的“应用”故事，来展示这些技术在实际工作中的威力。例如，如何通过遥感技术来绘制详细的海洋生态地图，从而帮助我们更好地保护海洋生物资源；如何利用遥感数据来评估森林火灾的发生风险，并制定有效的预防措施。这本书，对我来说，可能是一扇通往更深层次了解地球奥秘的窗口。

评分☆☆☆☆☆

最近入手了一本《[书名]》，虽然还没来得及逐字逐句地品读，但仅凭封面设计和目录浏览，就足以激发我强烈的好奇心。书中“遥感监测”这个词语，在我看来，就如同给了一个探索地球奥秘的“万能钥匙”。我设想，这本书可能引领我进入一个全新的世界，在那里，我们不再局限于亲身走访，而是能够从太空俯瞰，细致入微地审视我们星球的每一个角落。我想象着书中会介绍各种令人惊叹的遥感设备，它们如何捕捉可见光、红外线、甚至微波信号，并将这些信息转化为我们能够理解的图像和数据。更重要的是，我期待这本书能够深入浅出地解释，这些采集到的海量数据是如何被处理、分析，最终提炼出关于森林健康、湿地扩张、城市扩张、甚至生物多样性变化的宝贵信息。这种将抽象的数据转化为具体生态洞察的能力，正是现代环境科学的魅力所在。书中大概会展示一些令人振奋的应用案例，比如如何利用遥感技术来追踪大气污染物的扩散轨迹，或者如何监测全球冰川融化的速度，从而为应对气候变化提供科学依据。我对书中可能包含的那些“技术如何赋能”的故事非常感兴趣，它们将如何帮助我们更有效地保护和管理我们脆弱的地球家园。

评分☆☆☆☆☆

偶然间看到《[书名]》这本书，它的书名本身就充满了科学的严谨和对地球的关怀。作为一名对自然科学有着浓厚兴趣的普通读者，我一直对那些能够“看见”我们星球变化的技术感到着迷。我猜测，这本书会带领我进入一个由数据和图像构建的微观世界，让我们能够以前所未有的方式理解宏观的生态环境。我非常想知道，书中会如何解释那些我们肉眼看不到的化学变化、温度差异、甚至是生物活动的细微迹象，是如何被遥感技术捕捉到的。从传感器的工作原理到图像处理的算法，这其中蕴含的科学智慧令我向往。而且，这本书的名字里还有“应用”二字，这让我更加期待它能提供一些切实可行的解决方案。我希望书中能展示一些成功的案例，例如如何利用遥感监测来预测和应对农作物病虫害，或者如何评估城市热岛效应的范围和强度，从而为改善城市人居环境提供科学依据。总而言之，我对这本书所能提供的，关于如何利用科技力量来守护我们共同家园的知识和启示，充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

读过一些环境科学相关的入门书籍，最近偶然看到了《[书名]》这本书，它的标题给我一种“高屋建瓴”的感觉，仿佛能让我从一个更广阔的视角去理解我们身处的生态环境。我猜想，这本书的核心内容或许围绕着如何利用先进的“遥感”技术，来“监测”那些肉眼难以察觉或难以大范围观察的环境变化。我特别好奇书中会如何描绘这些遥感技术的“前世今生”，它们是如何从最初的简单观测，发展到如今能够捕捉如此精细、多维度的数据。从卫星影像到航空影像，再到无人机监测，这些技术手段的多样性本身就足够令人着迷。我期待书中能够详细介绍不同类型的遥感技术，它们各自的优势和局限性，以及在不同的生态环境监测场景下，如何选择和应用最合适的技术。同时，我也对书中可能涉及的“应用”部分充满期待。比如，如何利用遥感技术来绘制详细的土地利用图，从而指导城市规划和农业发展；如何监测自然保护区的边界变化，以遏制非法侵占；甚至如何通过遥感数据来评估生态修复项目的成效。这种将技术、理论与实践相结合的写作方式，正是吸引我深入了解的关键。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对自然环境变化及其监测技术深感兴趣的普通读者，我最近翻阅了市面上一些关于环境监测的书籍，其中有一本《[书名]》给我留下了深刻的印象。虽然我还没有机会深入研读这本书，但从它给人的整体感觉和初步浏览来看，这本书似乎触及了许多我一直以来关注的科学前沿问题。我尤其被书中可能探讨的那些如何运用先进技术来“看见”我们赖以生存的地球变化这一点所吸引。想象一下，通过卫星的“眼睛”，我们能够以前所未有的视角，实时洞察森林覆盖的变化、水体的污染程度、乃至气候变化对生态系统造成的长远影响。这种宏观的、系统性的观察方式，对于我们理解和应对日益严峻的环境挑战，无疑具有极其重要的意义。我期待书中能详细阐述这些监测技术背后的科学原理，以及它们是如何被转化为实际应用，从而为环境保护决策提供坚实的数据支持。同时，我也希望能看到一些生动的案例研究，通过具体的实例来展示这些技术在解决实际环境问题上的威力，比如如何通过遥感手段发现非法采伐、预测自然灾害的发生，或者评估生态修复工程的效果。这本书的名字本身就暗示了一种将高科技手段与宏观生态环境相结合的探索，这正是我一直以来渴望了解的领域。