書馨卡幫你省薪 2024個人購書報告 2024中圖網(wǎng)年度報告
歡迎光臨中圖網(wǎng) 請 | 注冊

定量遙感實(shí)驗(yàn)

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2023-02-01
開本： 其他 頁數(shù)： 392
中 圖 價:¥140.6(7.1折) 定價  ¥198.0 登錄后可看到會員價
加入購物車 收藏
運(yùn)費(fèi)6元，滿39元免運(yùn)費(fèi)
?新疆、西藏除外
本類五星書更多>

定量遙感實(shí)驗(yàn) 版權(quán)信息

定量遙感實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容簡介

本專著匯集了國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目"陸表生態(tài)環(huán)境要素主被動遙感協(xié)同反演理論與方法"、國家科技基礎(chǔ)專項(xiàng)"測繪地物本底光譜數(shù)據(jù)庫"國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目"黑河流域生態(tài)－水文過程綜合遙感觀測試驗(yàn)：航空光學(xué)遙感"中遙感試驗(yàn)原理及觀測技術(shù)與方法重要研究成果。作者在國科大"定量遙感實(shí)驗(yàn)"課三年教學(xué)實(shí)踐積累的講義基礎(chǔ)上編寫的專著，理論結(jié)合實(shí)踐。

定量遙感實(shí)驗(yàn) 目錄

目錄
序
前言
第1章　定量遙感實(shí)驗(yàn)概述　1
1.1　遙感科學(xué)的發(fā)展與挑戰(zhàn)　1
1.2　遙感科學(xué)中的定量遙感實(shí)驗(yàn)　2
1.3　遙感觀測面臨的挑戰(zhàn)及觀測體系建設(shè)　5
1.3.1　遙感觀測面臨的挑戰(zhàn)　5
1.3.2　地基遙感觀測體系建設(shè)　7
1.4　定量遙感實(shí)驗(yàn)基本概念和原理方法　12
1.4.1　基本概念　12
1.4.2　遙感場景　14
1.4.3　傳感器定標(biāo)　15
1.4.4　測量規(guī)范　19
1.4.5　測量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與定量處理　22
1.5　定量遙感類型與設(shè)計(jì)方法　23
1.5.1　遙感實(shí)驗(yàn)的目的　23
1.5.2　遙感實(shí)驗(yàn)的類型　24
1.5.3　遙感實(shí)驗(yàn)的觀測手段　25
1.5.4　遙感實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法　27
1.6　小結(jié)　29
思考問題　30
參考文獻(xiàn)　30
第2章　定量遙感實(shí)驗(yàn)的幾個關(guān)鍵問題　33
2.1　觀測器件的不確定性與誤差估計(jì)　33
2.1.1　器件測量本身的不確定性　33
2.1.2　觀測視場因素引起的不確定性　34
2.2　空間采樣　37
2.3　時間采樣　41
2.4　多傳感器與多平臺協(xié)同　42
2.5　小結(jié)45
思考問題　45
參考文獻(xiàn)　45
第3章　全波段地物反射率、發(fā)射率、微波輻射和散射觀測　50
3.1　地物反射率波譜測量　50
3.1.1　地物反射率的定義　50
3.1.2　幾種常見的反射率　51
3.1.3　地物反射率測量基本原理　53
3.1.4　反射率波譜測量的影響因素　55
3.1.5　地物反射率室內(nèi)測量和野外測量的特點(diǎn)　56
3.1.6　地物反射率波譜測量要求　56
3.1.7　測量地物反射率波譜的儀器　59
3.2　地物紅外光譜發(fā)射率測量　60
3.2.1　地物紅外發(fā)射率測量原理　60
3.2.2　熱紅外地表發(fā)射率的地面測量方法　62
3.2.3　地表發(fā)射率測量要求　65
3.3　微波遙感原理及特點(diǎn)　65
3.3.1　輻射亮溫　66
3.3.2　后向散射　68
3.4　被動微波輻射測量方法與實(shí)踐　70
3.4.1　微波輻射計(jì)系統(tǒng)　70
3.4.2　輻射計(jì)定標(biāo)　75
3.4.3　典型地物微波輻射特性測量實(shí)例　77
3.5　主動微波散射測量方法與實(shí)踐　81
3.5.1　主動傳感器系統(tǒng)　81
3.5.2　后向散射系數(shù)定標(biāo)　85
3.5.3　典型地物微波散射特性測量實(shí)例　86
思考問題　90
參考文獻(xiàn)　90
第4章　陸表植被、土壤和水質(zhì)參數(shù)觀測　94
4.1　物候期與LUCC的調(diào)查方法　94
4.1.1　樹木物候期　95
4.1.2　樹木物候期的實(shí)地調(diào)查方法　96
4.1.3　遙感物候期調(diào)查方法　97
4.1.4　LUCC調(diào)查方法　98
4.1.5　土地利用類型變化監(jiān)測　104
4.2　植被結(jié)構(gòu)測量　107
4.2.1　植被高度測量　107
4.2.2　植被覆蓋度測量　110
4.2.3　葉面積指數(shù)測量　111
4.2.4　葉傾角分布測量　120
4.3　NPP與土壤呼吸測量　123
4.3.1　NPP的相關(guān)概念和定義　123
4.3.2　NPP的測量方法　123
4.3.3　土壤呼吸的相關(guān)概念和定義　127
4.3.4　土壤呼吸的測量方法　128
4.4　典型地物生化理化參數(shù)測量　132
4.4.1　植被生化理化參數(shù)測量　132
4.4.2　土壤參數(shù)測量　138
4.4.3　水質(zhì)參數(shù)測量　142
思考問題　145
參考文獻(xiàn)　145
第5章　陸表水熱能量平衡參數(shù)觀測　149
5.1　大氣參數(shù)測量　149
5.1.1　大氣組成　149
5.1.2　大氣的吸收與散射特性　151
5.1.3　大氣觀測技術(shù)發(fā)展的歷史　152
5.1.4　大氣觀測方法及系統(tǒng)　153
5.2　反照率、地表溫度、地表上行輻射與大氣下行輻射及光合有效輻射測量　162
5.2.1　反照率測量　162
5.2.2　地表上行輻射測量及大氣下行輻射測量　168
5.2.3　光合有效輻射測量　169
5.2.4　熱紅外輻射與地表溫度測量　171
5.3　土壤水分測量　186
5.3.1　土壤水分的相關(guān)概念和定義　186
5.3.2　土壤水分的地面測量方法　190
5.3.3　像元尺度土壤水分的真實(shí)性檢驗(yàn)　198
5.3.4　土壤水分遙感反演研究現(xiàn)狀　200
5.4　水文氣象參數(shù)及地表通量測量　205
5.4.1　水文氣象要素測量　205
5.4.2　地表通量測量　214
思考問題　216
參考文獻(xiàn)　216
第6章　航空遙感觀測試驗(yàn)　221
6.1　航空遙感平臺　221
6.1.1　航空遙感的作用與發(fā)展　221
6.1.2　主要航空遙感平臺介紹　224
6.1.3　航空穩(wěn)定平臺及慣導(dǎo)　229
6.2　典型航空遙感傳感器　232
6.2.1　光學(xué)相機(jī)　232
6.2.2　紅外載荷　241
6.2.3　激光雷達(dá)　246
6.2.4　微波輻射計(jì)　251
6.2.5　合成孔徑雷達(dá)　252
6.3　航空遙感試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)　257
6.3.1　試驗(yàn)區(qū)的基本情況　257
6.3.2　對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的要求　258
6.3.3　其他因素　260
6.3.4　航線設(shè)計(jì)　260
6.4　航空光學(xué)遙感試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法　262
6.4.1　實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)　262
6.4.2　數(shù)據(jù)處理的基本流程　268
6.4.3　機(jī)載成像光譜數(shù)據(jù)處理案例　272
6.4.4　機(jī)載紅外數(shù)據(jù)處理案例　277
6.4.5　機(jī)載多角度數(shù)據(jù)案例　281
6.4.6　機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)方法及案例　284
6.5　小結(jié)　291
思考問題　291
參考文獻(xiàn)　291
第7章　新型遙感實(shí)驗(yàn)技術(shù)　293
7.1　多角度遙感觀測技術(shù)　293
7.1.1　多角度觀測內(nèi)涵　293
7.1.2　測量技術(shù)與方法　294
7.2　多波段綜合協(xié)同觀測技術(shù)　299
7.2.1　多波段協(xié)同觀測機(jī)理　299
7.2.2　主被動微波觀測協(xié)同案例　301
7.3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)觀測技術(shù)　306
7.3.1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　306
7.3.2　基于WSN的地面遙感試驗(yàn)　308
7.4　無人機(jī)觀測技術(shù)　314
7.4.1　無人機(jī)遙感發(fā)展現(xiàn)狀　314
7.4.2　未來無人機(jī)遙感的發(fā)展趨勢　316
7.5　定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)技術(shù)　318
7.5.1　真實(shí)性檢驗(yàn)的內(nèi)涵　318
7.5.2　真實(shí)性檢驗(yàn)中地面觀測數(shù)據(jù)　319
7.5.3　地面觀測數(shù)據(jù)與衛(wèi)星產(chǎn)品的匹配　319
7.5.4　通過比較計(jì)算反演精度的定量指標(biāo)的值　327
7.6　小結(jié)　327
思考問題　327
參考文獻(xiàn)　327
第8章　遙感綜合實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)共享　333
8.1　國內(nèi)主要遙感實(shí)驗(yàn)介紹　333
8.1.1　中國遙感事業(yè)起步之“三大戰(zhàn)役”　333
8.1.2　順義遙感實(shí)驗(yàn)　336
8.1.3　山東遙感實(shí)驗(yàn)　340
8.1.4　黑河綜合遙感聯(lián)合實(shí)驗(yàn)　341
8.1.5　黑河星-機(jī)-地遙感綜合實(shí)驗(yàn)　345
8.1.6　懷來遙感綜合實(shí)驗(yàn)　353
8.1.7　根河遙感綜合實(shí)驗(yàn)　361
8.1.8　閃電河-灤河流域遙感綜合實(shí)驗(yàn)　363
8.2　國外綜合實(shí)驗(yàn)介紹　366
8.2.1　FIFE實(shí)驗(yàn)　366
8.2.2　BOREAS實(shí)驗(yàn)　366
8.2.3　CLPX實(shí)驗(yàn)　367
8.2.4　GEWEX實(shí)驗(yàn)　367
8.2.5　HAPEX-Sahel實(shí)驗(yàn)　368
8.2.6　SMOSREX實(shí)驗(yàn)　369
8.2.7　LBA實(shí)驗(yàn)　369
8.2.8　NACP實(shí)驗(yàn)　369
8.3　遙感實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯交和管理　369
8.3.1　數(shù)據(jù)匯交　370
8.3.2　觀測質(zhì)量控制　372
8.3.3　數(shù)據(jù)處理　373
8.4　小結(jié)　377
思考問題　377
參考文獻(xiàn)　377
展開全部

定量遙感實(shí)驗(yàn) 節(jié)選

第1章定量遙感實(shí)驗(yàn)概述 1.1遙感科學(xué)的發(fā)展與挑戰(zhàn) 近年來遙感科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。理論上經(jīng)過了這幾個階段：從定性發(fā)展到定量；從簡單解釋輻射測量值與地表現(xiàn)象間的關(guān)系到用輻射傳輸模型定量描述它們之間的二向性反射/輻射關(guān)系；從正向輻射傳輸模型，發(fā)展到對輻射傳輸模型的定量反演；從單一波譜（如局限于光學(xué)或熱紅外或微波）發(fā)展到集成主被動協(xié)同反演（柳欽火等，2019）。 技術(shù)上，數(shù)據(jù)獲取技術(shù)從單一波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化（偏振）、多時相、多模式（徐希孺，2005）；傳感平臺由過去注重衛(wèi)星和航空發(fā)展到地面連續(xù)觀測的傳感器網(wǎng)絡(luò)；地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)對遙感和地學(xué)研究具有重要意義（Alcarria et al.，2018）。無人機(jī)平臺的出現(xiàn)與快速發(fā)展，進(jìn)一步提升了天-空-地一體化地球觀測的潛力，并提供在空-天遙感應(yīng)用中無法替代的高時間采樣頻率（分、秒尺度）的地面數(shù)據(jù)，極大地降低了遙感應(yīng)用的門檻，促進(jìn)了遙感科學(xué)與技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用。無人機(jī)遙感的出現(xiàn)與快速發(fā)展也促進(jìn)了遙感從宏觀問題的應(yīng)對發(fā)展到可以進(jìn)行微觀領(lǐng)域問題的探索（廖小罕和周成虎，2015）。在遙感數(shù)據(jù)處理與分析方面，經(jīng)歷了從目視解譯發(fā)展到半自動、自動以及結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)自動處理的人工智能（AI）信息提取，再到目前的基于云平臺的大數(shù)據(jù)分析階段（徐冠華等，2016）。 應(yīng)用上，遙感已從實(shí)驗(yàn)走向?qū)嵱，從區(qū)域應(yīng)用到全球應(yīng)用，并正在向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展（宮鵬，2009），特別是近年來，遙感與實(shí)測數(shù)據(jù)的融合、滲透和統(tǒng)一，以及多源遙感數(shù)據(jù)與陸表過程模型的同化，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)等研究提供了新的科學(xué)方法和技術(shù)手段，促使地學(xué)的研究范圍、性質(zhì)和方法發(fā)生了重大變化，推動了以全球觀測和系統(tǒng)觀測為特點(diǎn)，以全球變化多學(xué)科交叉研究為重點(diǎn)的地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展，為解決全球變化問題提供了有效途徑（Liang et al.，2013）。但促使遙感從小范圍實(shí)驗(yàn)階段走向大范圍實(shí)用化，仍有許多難以攻克的前沿問題。 1.生態(tài)環(huán)境要素遙感反演的物理機(jī)理模型有待改進(jìn) 雖然國內(nèi)外已經(jīng)在生態(tài)環(huán)境要素的主、被動遙感物理模型方面進(jìn)行了多年的研究，發(fā)展了一系列地表的反射率模型、熱紅外輻射模型、微波發(fā)射率模型和雷達(dá)后向散射模型，但大部分模型都不符合模型簡單化原則，非常復(fù)雜，涉及大量難以觀測的變量，使模型的參數(shù)反演很難實(shí)現(xiàn)；同時，模型的時空尺度效應(yīng)、模型的方向性等問題尚未得到很好的解決，導(dǎo)致在異質(zhì)性強(qiáng)、復(fù)雜的景觀和山地觀測條件下，模型參數(shù)的反演存在很大的不確定性。在現(xiàn)有模型基礎(chǔ)上，發(fā)展適用于復(fù)雜地表?xiàng)l件下反射、發(fā)射和散射的模型和反演方法是提高參數(shù)遙感觀測精度的基礎(chǔ)。 2.多源遙感數(shù)據(jù)綜合反演生態(tài)環(huán)境要素的理論和方法需要進(jìn)一步加強(qiáng)多種衛(wèi)星傳感器提供了豐富的多尺度對地觀測數(shù)據(jù)，使得協(xié)同不同類型傳感器觀測數(shù)據(jù)，優(yōu)勢互補(bǔ)反演生態(tài)環(huán)境要素成為可能，在提高參數(shù)反演精度方面具有很大的潛力。但也提出了新的問題，如不同類型傳感器對同一目標(biāo)觀測中的尺度不匹配問題，不同類型遙感的物理模型中參數(shù)物理意義的一致性問題，多模型多參數(shù)反演中的信息互補(bǔ)和分配問題等。這些問題的解決需要加強(qiáng)多源遙感數(shù)據(jù)綜合反演的理論和方法研究（Zhang，2010）。 3.對遙感數(shù)據(jù)和過程模型的尺度效應(yīng)與尺度轉(zhuǎn)換的機(jī)理認(rèn)識不足 雖然遙感中尺度問題的重要性已經(jīng)得到普遍的認(rèn)識，而且已有研究也針對部分遙感物理模型的尺度效應(yīng)進(jìn)行了研究，取得了一系列重要成果。但對很多遙感物理過程的尺度效應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識還非常有限，缺乏有效的尺度轉(zhuǎn)換手段。因此，需要加強(qiáng)遙感數(shù)據(jù)和過程模型的尺度效應(yīng)機(jī)理研究，并推動尺度轉(zhuǎn)換方法的發(fā)展（郝大磊等，2018；姚遠(yuǎn)等，2019）。 4.同化多源遙感觀測數(shù)據(jù)與陸面過程模型的生態(tài)環(huán)境要素估算方法需加強(qiáng) 將遙感的瞬間觀測數(shù)據(jù)與反演要素所需的時空動態(tài)過程模型結(jié)合，可以有效提高參數(shù)反演的精度和反演結(jié)果物理上的一致性。如何耦合遙感物理模型和陸面過程模型、遙感觀測數(shù)據(jù)和陸面過程模型尺度的匹配問題、同化過程中背景場的構(gòu)建和更新機(jī)制、先驗(yàn)知識的獲取和構(gòu)建等問題的綜合研究還未系統(tǒng)開展。 1.2遙感科學(xué)中的定量遙感實(shí)驗(yàn) 遙感輻射傳輸理論及相應(yīng)的模型模擬與反演是遙感的基礎(chǔ)理論，也是遙感作為一門科學(xué)的標(biāo)志（宮鵬，2009）。隨著遙感輻射傳輸理論的不斷完善，迫切需要解決如何更好地在實(shí)驗(yàn)室、野外觀測、航空或者衛(wèi)星遙感觀測之間實(shí)現(xiàn)空間、時間與光譜尺度轉(zhuǎn)換；如何定量刻畫地表形態(tài)和結(jié)構(gòu)對地物輻射、反射和發(fā)射特性的影響，從而更準(zhǔn)確地反演地物信息（宮鵬，2009）。這些都需要地表遙感觀測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。 遙感實(shí)驗(yàn)是銜接定量遙感基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的重要途徑。發(fā)展對地觀測系統(tǒng)，開展地表遙感觀測實(shí)驗(yàn)是遙感基礎(chǔ)研究的重要工作內(nèi)容。通過定量遙感實(shí)驗(yàn)可以獲取地表參數(shù)的時空演變特征，可以驗(yàn)證定量遙感模型、遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量和可用性，促進(jìn)定量遙感學(xué)科體系的建設(shè)與深化。如圖1-1所示，遙感實(shí)驗(yàn)在遙感科學(xué)發(fā)展的各個階段，如輻射傳輸機(jī)理研究、模型建立、先驗(yàn)知識庫建設(shè)、參數(shù)反演、模型驗(yàn)證、遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)及真實(shí)性檢驗(yàn)等方面都發(fā)揮了重要作用。開展定量遙感綜合試驗(yàn)，可以構(gòu)建地表觀測數(shù)據(jù)集，為地表要素遙感模型構(gòu)建、反演算法驗(yàn)證、尺度轉(zhuǎn)換機(jī)理分析、定標(biāo)與產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)提供星-機(jī)-地觀測數(shù)據(jù)；可以通過地面實(shí)驗(yàn)研究定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范和業(yè)務(wù)流程，提供像元尺度上遙感產(chǎn)品驗(yàn)證相對真值的地面實(shí)驗(yàn)方法；可以通過地面實(shí)驗(yàn)開展地表要素主被動定量遙感產(chǎn)品的示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地表要素反演的點(diǎn)面擴(kuò)展、時間過程擴(kuò)展、立體空間擴(kuò)展等，促進(jìn)主被動定量遙感在生態(tài)環(huán)農(nóng)業(yè)和林業(yè)等方面的應(yīng)用。 定量遙感方面的著名專家李小文院士就非常重視遙感實(shí)驗(yàn)，在其研究生涯的各個階遙感實(shí)驗(yàn)均發(fā)揮了重要作用。Chandrasekhar于1960年出版了專著“Radiative sfer”，對大氣和水體等連續(xù)介質(zhì)的輻射傳輸過程的理解和模擬起了奠基性作用rndrasekhar，1960）。但是，水平連續(xù)介質(zhì)的假設(shè)使其不適用于具有三維結(jié)構(gòu)的離散森林冠層。李小文和他的導(dǎo)師Alan Strahler首先基于多年的觀測數(shù)據(jù)積累與科學(xué)分在具有三維結(jié)構(gòu)像元二向反射建模中引入光學(xué)組分的四分量，對天然林植被用簡單錐體近似逐漸完成不連續(xù)結(jié)構(gòu)下間隙概率分布的推導(dǎo)（Li and Strahler，1988）；通過層形狀和太陽光透過概率之間的卷積解決了不連續(xù)冠層反射的推導(dǎo)（Li and Strahler，）。通過這些工作逐漸發(fā)展了幾何光學(xué)模型系列。其中不難看出，通過觀測可以得到實(shí)世界的客觀認(rèn)識，再使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)與物理方法形成模型，這是遙感研究的兩個階段。 遙感觀測對于模型的驗(yàn)證也是不可或缺的。為研究不連續(xù)冠層二向反射分布特征及冠層幾何結(jié)構(gòu)的關(guān)系，李小文院士團(tuán)隊(duì)早在1990年初就與中國科學(xué)院長春光學(xué)精密與物理研究所合作，在中國科學(xué)院長春凈月潭遙感實(shí)驗(yàn)站建立了室內(nèi)二向反射觀測室，促成了**屆國際多角度遙感研討會在北京召開；同時期，王錦地等在昌平縣屯蘋果園進(jìn)行了多次實(shí)地觀測，觀測數(shù)據(jù)用于對冠層幾何光學(xué)模型GOMS和幾何光_射傳輸混合模型GORT的驗(yàn)證研究（Li and Strahler，1992）。 定量遙感的本質(zhì)在于反演，而反演問題通常卻是“病態(tài)”的。一方面，地球表面的多變性導(dǎo)致反演模型復(fù)雜，求解困難。另一方面，目前遙感獲取技術(shù)有限，遙感反演中的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足（李小文，2006）。因此，解決“病態(tài)”反演問題的關(guān)鍵在于引入新的知識源一先驗(yàn)知識，增加反演所要求的信息量，保證反演結(jié)果的穩(wěn)定和可靠。定量遙感實(shí)驗(yàn)為定量遙感反演提供了**手先驗(yàn)知識。李小文等一直強(qiáng)調(diào)先驗(yàn)知識的重要性，從信息論的角度闡明了瞬間獲取的遙感數(shù)據(jù)，不論數(shù)據(jù)量多大，信息量是有限的，因而其有效應(yīng)用必須有先驗(yàn)知識的支撐，才能反演用戶所需的地表參數(shù)（李小文，2006）。高峰等（1998）提出了基于遙感數(shù)據(jù)和模型參數(shù)敏感性分析的反演方法，根據(jù)參數(shù)的不確定性與敏感性矩陣實(shí)施數(shù)據(jù)集與參數(shù)集分割的分階段反演策略。首先用部分觀測數(shù)據(jù)來反演對其*敏感、不確定性也*大的參數(shù)，在這一部分參數(shù)的不確定性降低之后，再用觀測數(shù)據(jù)的另一子集來反演另一部分參數(shù)，進(jìn)而提出了在遙感反演中有效利用先驗(yàn)知識的貝葉斯反演原理與方案。 異質(zhì)性是地表自然過程的基本特征，從嚴(yán)格意義上說，地球表面不存在絕對均質(zhì)的地表。初步研究表明，采用30m分辨率全球土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)，1km像元尺度內(nèi)純凈像元僅占35%左右（Yu et al.，2018）。傳統(tǒng)的地面觀測往往是一個點(diǎn)上的觀測，具有直接、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但是成本高、效率低。對于較大區(qū)域尺度的研究而言，僅采用地面觀測手段不經(jīng)濟(jì)、不可能，也無必要。衛(wèi)星觀測具有宏觀動態(tài)的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)一個區(qū)域范圍內(nèi)的空間連續(xù)觀測。根據(jù)空間分辨率的不同，每個像元代表了地面幾米以至于幾十千米內(nèi)的綜合觀測量，但地物分布及其特性的空間差異帶來的混合像元問題是不可回避的，如果不考慮空間異質(zhì)性而直接進(jìn)行反演勢必會帶來較大誤差。地面單點(diǎn)觀測與不同分辨率遙感像元觀測之間的尺度效應(yīng)與尺度轉(zhuǎn)換方法研究，已成為定量遙感領(lǐng)域的重要科學(xué)問題（張仁華，2009）。由于地表復(fù)雜多變，要實(shí)現(xiàn)地面單點(diǎn)觀測與多分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的尺度轉(zhuǎn)換，并不是一件容易的事情，特別是當(dāng)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)空間分辨率較低時，地面觀測與衛(wèi)星遙感觀測的尺度轉(zhuǎn)換難以實(shí)現(xiàn)，需要通過更高分辨率的數(shù)據(jù)支持，才能分析混合像元內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究其尺度效應(yīng)，建立尺度轉(zhuǎn)換模型（Liang，2004）。通過定量遙感試驗(yàn)，可以靈活配置幾何分辨率、光譜范圍和分辨率、獲取的時相及重復(fù)周期等，從而獲取從地面觀測尺度（米級）到高分辨率衛(wèi)星（十米級）不同尺度的觀測數(shù)據(jù)，縮小星載傳感器面測量與地面點(diǎn)測量之間遙感數(shù)據(jù)屬性特征的差異，可以作為尺度轉(zhuǎn)換研究的重要數(shù)據(jù)源，在遙感時空尺度效應(yīng)和尺度轉(zhuǎn)換研究過程中發(fā)揮關(guān)鍵的橋梁作用。 遙感觀測能力在很大程度上決定了遙感的發(fā)展水平，如20年前多角度遙感研究多年未得到足夠的重視，主要是觀測能力缺失從而對地物的二向反射的特點(diǎn)和原因缺乏了解。隨著遙感觀測技術(shù)手段的發(fā)展，積累了大量的地面和遙感多角度配套的觀測數(shù)據(jù)，同時，星載多角度傳感器的發(fā)展進(jìn)一步為全球多角度數(shù)據(jù)的收集提供了重要手段。通過實(shí)驗(yàn)觀測可以得到一些新的認(rèn)識，甚至可以質(zhì)疑一些經(jīng)典原理的客觀性與適用性，如Li和Wan（1998）文獻(xiàn)中提供的對觀測數(shù)據(jù)的理解，再結(jié)合自己的野外觀測工作和對獲取數(shù)據(jù)的深入分析，論證了互易原理在遙感器像元尺度上的有效性和可能失效的原因，并明確了適用條件，澄清了當(dāng)年遙感測量界和物理界長期爭執(zhí)不休的問題，證明了Siegel和Howell的熱力學(xué)證明為誤。 綜合觀測實(shí)驗(yàn)可以通過集中各專業(yè)的科研人員、儀器設(shè)備，盡可能多地獲取各類遙感數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)，為定量遙感模型構(gòu)建、反演算法驗(yàn)證、尺度轉(zhuǎn)換機(jī)理分析、定標(biāo)與產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)提供配套齊全的觀測數(shù)據(jù)。一系列針對地表過程的大型觀測實(shí)驗(yàn)對地理學(xué)、水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、大氣科學(xué)和整個地球系統(tǒng)科學(xué)的快速發(fā)展起到了舉足輕重的作用，在這些實(shí)驗(yàn)中，遙感為獲取點(diǎn)及區(qū)域尺度宏觀觀測數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段！**次國際衛(wèi)星陸面氣候?qū)W計(jì)劃野外實(shí)驗(yàn)”[the first international satellite land surface climatology project（ISLSCP）fieldexperiment（FIFE）]是由美國國家航空航天局（NationalAeronautics and Space Administration，NASA）主導(dǎo)的影響深遠(yuǎn)的一次重大實(shí)驗(yàn)。在3年實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，F(xiàn)IFE提供了可供科學(xué)家在各個尺度上發(fā)展模型和衛(wèi)星遙感反演算法并開展尺度轉(zhuǎn)換研究的完整數(shù)據(jù)集，它至今仍產(chǎn)生著重要的影響，為各類實(shí)驗(yàn)提供了成功的范例（Sellers et al.，1988）。“北部生態(tài)系統(tǒng)和大氣研究”（boreal e

商品評論(0條)
暫無評論……
書友推薦
編輯推薦
返回頂部
中圖網(wǎng)
在線客服