遙感原理與應用實驗教程/安徽省十二五規劃教材 安徽省精品資源共享課程教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

方剛 著

圖書標籤:

• 遙感
• 遙感原理
• 遙感應用
• 實驗教程
• 高等教育
• 教材
• 安徽省
• 十二五規劃
• 精品資源共享課程
• 地理信息係統

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 閤肥工業大學齣版社

ISBN：9787565016042

商品編碼：29728252065

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：遙感原理與應用實驗教程/安徽省十二五規劃教材 安徽省精品資源共享課程教材

定價：26.00元

作者：方剛

齣版社：閤肥工業大學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787565016042

字數：

頁碼：147

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

《遙感原理與應用實驗教程》是作者整閤多年的教學與科研資源，在瞭解和掌握應用型本科院校地學相關專業學生特點的基礎上，根據新版本的ENVI5.0軟件編寫而成。主要內容包括：ENVI簡介、安裝和菜單功能，ENVI入門基本操作，注記與網格的基本操作，影像裁剪、鏇轉、圖層疊加和掩膜，影像幾何配準，影像鑲嵌，影像融閤，影像分類和遙感製圖等。
　　本教程可作為應用型本科院校遙感科學與技術、地理信息科學、測繪工程、地質工程、自然地理與資源環境、地理科學、土地資源管理、人文地理與城鄉規劃、工程測量與監理等地學相關專業《遙感原理與應用》課程的配套實驗教材，也可作為遙感愛好者學習ENVI遙感圖像處理軟件的工具書。

目錄

---

前言
實驗一 ENVI簡介、安裝和菜單功能
一、ENVI簡介
二、ENVI5．O的安裝
三、熟悉ENVI菜單功能
思考與練習
實驗二 ENVI入門基本操作
一、加載一幅灰階圖像
二、熟悉窗口
三、顯示一幅彩色閤成影像
四、對比度拉伸
五、直方圖匹配
六、顔色錶
七、動畫循環顯示
八、動態鏈接
九、坐標信息的查看
十、像素定位器的使用
十一、密度分割
十二、矢量疊加
十三、剖麵綫的顯示
十四、感興趣區的建立
思考與練習
實驗三 注記與網格的基本操作
一、注記
二、網格
思考與練習
實驗四 影像裁剪、鏇轉、圖層疊加和掩膜
一、影像裁剪
二、影像鏇轉
三、層的疊加
四、掩膜
思考與練習
實驗五 影像幾何配準
一、影像到影像的配準
二、影像到地圖的配準
三、自動配準
思考與練習
實驗六 影像鑲嵌
一、基於像素的鑲嵌
二、基於地理坐標的鑲嵌
思考與練習
實驗七 影像融閤
一、自動融閤
二、半自動融閤
三、手動融閤
思考與練習
實驗八 影像分類
一、非監督分類
二、監督分類
三、分類結果精度評價
四、分類後處理
思考與練習
實驗九 遙感製圖
一、加載並顯示影像
二、生成快速製圖模闆
三、輸齣製圖結果
思考與練習
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

前言
實驗一 ENVI簡介、安裝和菜單功能
一、ENVI簡介
二、ENVI5．O的安裝
三、熟悉ENVI菜單功能
思考與練習
實驗二 ENVI入門基本操作
一、加載一幅灰階圖像
二、熟悉窗口
三、顯示一幅彩色閤成影像
四、對比度拉伸
五、直方圖匹配
六、顔色錶
七、動畫循環顯示
八、動態鏈接
九、坐標信息的查看
十、像素定位器的使用
十一、密度分割
十二、矢量疊加
十三、剖麵綫的顯示
十四、感興趣區的建立
思考與練習
實驗三 注記與網格的基本操作
一、注記
二、網格
思考與練習
實驗四 影像裁剪、鏇轉、圖層疊加和掩膜
一、影像裁剪
二、影像鏇轉
三、層的疊加
四、掩膜
思考與練習
實驗五 影像幾何配準
一、影像到影像的配準
二、影像到地圖的配準
三、自動配準
思考與練習
實驗六 影像鑲嵌
一、基於像素的鑲嵌
二、基於地理坐標的鑲嵌
思考與練習
實驗七 影像融閤
一、自動融閤
二、半自動融閤
三、手動融閤
思考與練習
實驗八 影像分類
一、非監督分類
二、監督分類
三、分類結果精度評價
四、分類後處理
思考與練習
實驗九 遙感製圖
一、加載並顯示影像
二、生成快速製圖模闆
三、輸齣製圖結果
思考與練習
參考文獻

《遙感原理與應用實驗教程》 引言 在人類探索和認識世界的漫長曆程中，我們不斷尋求突破感官局限，獲取更廣闊、更深入的信息。遙感技術，作為一種“遠距離的探測”手段，正是這一追求的傑齣體現。它賦予我們“韆裏眼”的能力，使我們能夠從太空、高空甚至近地麵，以非接觸的方式獲取地物、地錶乃至大氣、海洋的各類信息。從最初的航空攝影，到如今的衛星遙感、無人機遙感，遙感技術以前所未有的速度和精度，深刻地改變著我們認識和管理地球的方式。 本書《遙感原理與應用實驗教程》正是為幫助廣大師生係統掌握遙感技術的科學原理，並將其應用於實際問題解決而精心編寫的。作為安徽省十二五規劃教材，同時也是安徽省精品資源共享課程教材，本書凝結瞭多位遙感領域資深專傢多年的教學與科研經驗，力求在內容深度、廣度以及實驗設計的科學性、操作性上達到國內領先水平。 第一章 遙感技術概述 本章將帶領讀者走進遙感的世界，首先闡述遙感的基本概念、發展曆程及其重要性。我們將追溯遙感技術的起源，從早期的航空攝影偵察，到20世紀中葉衛星時代的開啓，再到如今多平颱、多傳感器、多尺度協同發展的格局。接著，我們將深入探討遙感技術在現代社會中的關鍵作用，例如在資源調查、環境保護、災害監測、城市規劃、農業生産、氣象預報、軍事偵察以及科學研究等眾多領域的不可替代性。 隨後，本章將詳細介紹遙感係統的組成。一個完整的遙感係統通常包括以下幾個關鍵部分：目標（我們要探測的地球錶麵或大氣中的物體）、能量源（通常是太陽或人造光源）、傳播介質（大氣層）、傳感器（記錄地物反射或輻射能量的設備，如相機、掃描儀、雷達等）、傳輸與接收設備（將傳感器獲取的數據傳輸到地麵）、數據處理與分析係統（對原始數據進行校正、增強、解譯等處理）以及應用係統（將處理後的信息用於解決實際問題）。我們將逐一剖析這些組成部分的功能和相互關係。 最後，本章將勾勒齣遙感技術未來發展的主要方嚮，例如高分辨率、高光譜、高時效遙感的進步；人工智能與遙感技術的深度融閤，實現更智能化的數據分析與解譯；雲計算、大數據等技術在遙感數據管理與應用中的普及；以及地物模型化、三維重建等高級應用的發展。 第二章 電磁波與地物輻射 理解遙感，核心在於理解電磁波與地物之間的相互作用。本章將深入解析電磁波的物理性質，包括其波長、頻率、能量等基本概念。我們將重點介紹電磁波譜，即不同波段的電磁波（如可見光、紅外綫、微波等）及其各自的特點和在遙感探測中的應用潛力。例如，可見光對於識彆地物的顔色和紋理至關重要，而近紅外和熱紅外則能反映地物的溫度和水分狀況，微波則具有穿透雲層的能力，適用於全天候監測。 接下來，我們將詳細講解地物對電磁波的響應機製。這主要包括反射、吸收和透射這三種基本物理過程。不同的地物（如水體、植被、土壤、建築物等）在不同的電磁波波段下，其反射率、吸收率和透射率存在顯著差異，正是這些差異構成瞭遙感圖像信息的基礎。我們將通過具體的例子，如植被的“紅邊效應”以及水體在可見光和紅外波段的不同錶現，來形象地說明這一點。 此外，本章還將引入輻射度學和輻射傳輸理論的基本概念。輻射度學是研究電磁輻射能量的科學，我們將學習如輻亮度、輻射強度、輻亮度等關鍵概念，以及它們如何描述地物發齣的電磁輻射。輻射傳輸理論則解釋瞭電磁波在介質（主要是大氣）中傳播時能量的變化過程，包括大氣對太陽輻射的吸收和散射作用，這些都會影響我們最終從傳感器接收到的信號，是進行定量遙感分析的重要理論基礎。 第三章 遙感傳感器與數據獲取 本章將聚焦於遙感技術的核心“眼睛”——遙感傳感器，並介紹遙感數據是如何被獲取的。我們將詳細介紹不同類型遙感傳感器的原理和特點。光學傳感器是應用最廣泛的一類，包括多光譜掃描儀（如Landsat係列、Sentinel-2等，獲取地物在幾個特定波段的反射信息）、全色傳感器（獲取單波段的高分辨率圖像，主要用於地圖繪製和地形分析）以及高光譜傳感器（能夠獲取地物在數百個連續窄波段的光譜信息，具有極高的信息辨彆能力，常用於礦産勘探、精細農業等）。 我們還將介紹熱紅外傳感器，它們能夠探測地錶物體發齣的熱輻射，從而獲取地錶溫度信息，在監測地錶熱異常、火災、火山活動等方麵具有重要應用。微波傳感器（如閤成孔徑雷達SAR）是另一類重要的傳感器，它們主動發射微波並接收地物反射的迴波，不受雲雨和晝夜影響，能夠獲取地錶的形貌、粗糙度、介電常數等信息，在海洋監測、地質構造分析、洪水淹沒監測等方麵優勢顯著。 在傳感器原理介紹的同時，本章將詳細闡述遙感數據獲取的方式。這包括被動式遙感（依靠太陽光或地物自身輻射作為能量源，如大多數光學傳感器）和主動式遙感（傳感器主動發射電磁波並接收迴波，如雷達）。我們將介紹常見的遙感平颱，如航天器（提供大範圍、高頻次的監測能力）、航空器（如飛機、無人機，提供高分辨率、靈活的任務規劃能力）以及地麵平颱。 此外，本章還會討論遙感數據的一些關鍵參數，如空間分辨率（圖像中最小可分辨的地麵距離）、光譜分辨率（傳感器能夠區分的地物光譜通道數量和寬度）、時間分辨率（傳感器重復觀測同一地點的間隔時間）以及輻射分辨率（傳感器能夠區分的最小輻射亮度差）。這些參數直接決定瞭遙感數據所能提供的地物信息細節程度和觀測能力。 第四章 遙感圖像預處理 原始的遙感圖像往往包含瞭各種誤差和噪聲，無法直接用於科學分析和應用，因此需要進行預處理。本章將係統介紹遙感圖像預處理的主要內容和方法。 首先，我們將介紹輻射定標。原始遙感數據記錄的是傳感器接收到的數字亮度值（DN值），它與地物的真實反射率或輻射亮度之間存在復雜的轉換關係。輻射定標的目標就是將DN值轉換為具有物理意義的反射率或輻射亮度值，為後續的定量分析奠定基礎。我們將講解不同類型的輻射定標方法，包括絕對輻射定標和相對輻射定標。 接著，我們將深入探討幾何校正。遙感圖像在獲取過程中會受到多種因素的影響，産生幾何畸變，例如傳感器本身畸變、平颱姿態變化、地球麯率、地形起伏以及大氣摺射等。幾何校正是消除這些畸變，將圖像上的像元準確地映射到地麵坐標係中的關鍵步驟。我們將介紹兩種主要的幾何校正方法：輻射測量校正（利用地麵控製點進行精確地理定位）和地形校正（考慮地形起伏的影響）。 大氣校正是另一個至關重要的預處理環節。大氣中的水汽、氣溶膠、臭氧等成分會對地物反射的電磁波産生吸收和散射作用，導緻傳感器接收到的信號發生改變，從而影響地物的真實光譜特徵。大氣校正旨在去除大氣的影響，恢復地物的地錶反射率。本章將介紹常用的幾種大氣校正模型，如基於物理模型的方法（如6S、MODTRAN）和基於圖像的方法。 最後，本章還將介紹其他一些常見的預處理操作，如圖像增強（通過調整圖像的對比度、亮度等，使其更易於人眼觀察和分析）、噪聲去除（消除圖像中的隨機噪聲或係統噪聲）以及圖像融閤（將不同傳感器或不同分辨率的圖像結閤，生成具有更高信息量的新圖像）。 第五章 遙感圖像分類與信息提取 圖像分類是遙感圖像解譯中最核心、最常用的技術之一，旨在將圖像中的像元按照其光譜特徵或紋理特徵劃分為不同的地物類彆。本章將詳細講解各種遙感圖像分類的方法。 我們將首先介紹目視解譯，這是一種基於人眼對遙感圖像的直觀感受，結閤先驗知識和解譯標誌（如顔色、形狀、紋理、陰影、空間關係等）來識彆地物的傳統方法。雖然其效率相對較低，但在一些特定應用場景下仍具有不可替代的作用。 隨後，我們將重點介紹監督分類。這種方法的前提是需要有已知的、具有代錶性的訓練樣本。我們將介紹兩種主要的監督分類算法：最大似然分類（基於貝葉斯理論，計算像元屬於各類彆的概率）和最小距離分類（計算像元與各類彆均值嚮量的距離）。此外，我們還會討論支持嚮量機（SVM）和隨機森林（RF）等更先進的機器學習分類算法在遙感領域的應用。 非監督分類則不需要預先提供訓練樣本，而是根據像元之間的相似性自動將圖像劃分為若乾個類彆。我們將講解K-均值聚類（K-means）和Isodata等經典的非監督分類算法。 除瞭像素級彆的分類，本章還將介紹麵嚮對象分類（OBIA）。這種方法不再孤立地處理單個像元，而是首先將圖像分割成具有相似光譜和紋理特徵的同質區域（對象），然後基於這些對象的屬性（如形狀、大小、上下文關係等）進行分類，能夠有效避免像素分類中“椒鹽現象”，提高分類精度。 最後，本章將介紹信息提取的其他關鍵技術，如變化檢測（比較不同時期獲取的遙感圖像，識彆地物變化）、指數計算（如植被指數NDVI、水體指數NDWI等，用於提取特定地物信息）以及遙感圖像紋理分析（利用紋理特徵提取地物信息）。 第六章 遙感影像判讀與應用實例 本章將通過大量的實例，展示遙感原理和技術在各個領域的實際應用，幫助讀者將理論知識轉化為解決實際問題的能力。 我們將首先以土地利用/土地覆蓋變化監測為例，講解如何利用多期次的遙感影像，結閤分類技術，分析城市擴張、耕地變化、森林砍伐等現象，為區域土地資源管理和規劃提供科學依據。 接著，我們將聚焦於農業遙感。讀者將學習如何利用遙感影像監測作物長勢、估算産量、識彆病蟲害、評估灌溉狀況，實現精準農業和高效農業。我們將介紹常用的植被指數以及它們在農業中的應用。 環境監測與保護是遙感技術的另一重要應用領域。本章將展示遙感在水體富營養化監測、土壤侵蝕調查、大氣汙染物擴散模擬、植被覆蓋度變化評估、生態恢復效果評價等方麵的作用。 災害監測與應急響應也是遙感技術發揮巨大作用的場景。讀者將學習如何利用遙感影像快速評估地震、洪澇、滑坡、森林火災等災害的發生範圍和影響程度，為災情統計、救援決策提供及時、準確的信息。 我們還將探討水資源遙感。例如，如何利用遙感估算地錶水體麵積、監測地下水位變化、評估土壤濕度、研究冰川融化等。 最後，本章還將涉及城市遙感，包括城市建成區提取、城市熱島效應分析、城市綠地監測、交通流量分析等，以及地質礦産遙感，如利用高光譜遙感識彆礦産資源等。通過這些豐富多樣的應用案例，讀者將深刻體會到遙感技術在認識地球、服務社會中的強大力量。 第七章 遙感數據處理與分析實驗 本章是本書的核心實踐部分，將指導讀者通過實際操作，掌握遙感數據處理與分析的基本技能。我們將以一款主流的遙感圖像處理軟件（如ENVI、ERDAS IMAGINE或GRASS GIS等，具體選擇可根據教學需要確定）為平颱，設計一係列由淺入深、循序漸進的實驗項目。 實驗一：遙感影像基本操作與顯示 學習影像的打開、瀏覽、縮放、漫遊等基本操作；掌握影像的圖層管理、波段組閤（真彩色、假彩色閤成）；初步瞭解影像的空間參考係統。 實驗二：遙感影像預處理實踐 根據實際數據特點，完成輻射定標、幾何校正（包括輻射測量校正和地形校正）、大氣校正等預處理任務。通過對比處理前後的影像，理解預處理的必要性和效果。 實驗三：遙感影像分類技術實操 練習目視解譯，識彆典型地物；進行監督分類（如最大似然法、SVM）和非監督分類（如K-means）；通過混淆矩陣和總體分類精度評價分類結果；嘗試麵嚮對象分類。 實驗四：遙感影像信息提取與應用 計算植被指數（如NDVI）、水體指數（如NDWI）；進行變化檢測，對比分析不同時期影像的差異；進行紋理分析，提取地物細節信息。 實驗五：典型應用案例的實踐 選擇一個具體的應用案例，如土地覆蓋分類、耕地麵積統計、水體範圍提取等，綜閤運用本教程中學習的各項技術，完成從原始數據到最終成果的全過程。 每個實驗都將詳細列齣實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗數據要求以及實驗結果分析與討論。同時，還將提供必要的指導和注意事項，幫助讀者剋服操作過程中的睏難。通過這些實驗，讀者將能夠親身體驗遙感技術的魅力，並掌握處理和分析遙感數據的關鍵技能。 第八章 遙感數據應用平颱與新技術 隨著信息技術的飛速發展，遙感數據的應用方式也在不斷革新。本章將介紹當前主流的遙感數據應用平颱，並探討遙感技術的前沿發展方嚮。 我們將介紹桌麵級遙感處理軟件的特點和應用，如ENVI、ERDAS IMAGINE等，它們功能強大，適用於精細化的數據處理和分析。 同時，我們將重點介紹雲計算與在綫遙感處理平颱的興起。以Google Earth Engine、Microsoft Planetary Computer等為代錶的雲平颱，提供瞭海量的遙感數據存儲、強大的計算能力和靈活的應用接口，使得遙感數據的高效處理和大規模應用成為可能。讀者將瞭解如何利用這些平颱進行數據檢索、處理和分析，大大降低瞭遙感應用的技術門檻。 此外，本章還將展望遙感技術未來的發展趨勢。人工智能（AI）與遙感技術的深度融閤是當前最熱門的方嚮之一，我們將討論深度學習在遙感圖像分類、目標識彆、變化檢測等方麵的突破性進展。時空大數據分析，結閤遙感影像與多源數據（如GIS數據、物聯網數據、社會經濟數據等），進行多維度、多尺度的綜閤分析，是未來應用的重要方嚮。三維遙感，如利用無人機攝影測量、激光雷達（LiDAR）等技術構建高精度的三維模型，在城市規劃、工程建設、文化遺産保護等領域展現齣巨大潛力。 最後，本章還將提及遙感數據標準化與共享的重要性，以及開源遙感軟件與工具的發展，鼓勵讀者積極關注和學習最新的遙感技術動態，為未來的學習和工作打下堅實基礎。 結語 遙感技術是一門集光學、電子學、計算機科學、地球科學等學科於一體的交叉學科，其應用前景廣闊，發展潛力巨大。本書《遙感原理與應用實驗教程》旨在為讀者提供一個係統、紮實、實用的學習平颱。我們希望通過理論知識的講解和實驗操作的指導，能夠激發讀者對遙感技術的興趣，培養其解決實際問題的能力，並為我國遙感科學與技術的發展貢獻力量。期待讀者在掌握遙感技術後，能夠運用它來更好地認識和保護我們賴以生存的地球傢園。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯，給我一種非常清晰的“進階”感。它不是將所有知識點混雜在一起，而是循序漸進地鋪陳開來。從最基礎的電磁波譜知識開始，逐步過渡到數字圖像處理的基本算法，最後聚焦到具體的應用案例。這種結構安排，使得學習者可以很平穩地建立起知識體係，不會在初期就被復雜的概念壓垮。我記得在講解SAR（閤成孔徑雷達）數據的後嚮散射機製時，作者采用瞭類比的方式，將復雜的電磁波與目標的相互作用分解成瞭易於理解的幾個幾何關係，這極大地降低瞭理解難度。這種將深奧理論“翻譯”成直觀概念的能力，是這本書的一大亮點。它不像某些教材那樣堆砌術語，而是努力去構建一個可供思考和類比的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我手中的這本教材，從紙張的質感和裝幀來看，確實帶著濃厚的“省屬重點規劃”特色，質量穩定可靠，適閤長期翻閱。但從內容反饋的角度看，它在緊跟前沿技術方麵的步伐可以更快一些。例如，對於近年來快速發展的深度學習在遙感影像分類中的應用，書中提及的內容相對有限，更多的是聚焦於傳統的基於光譜和紋理特徵的分類方法。當然，作為一本定位基礎和原理的教程，強調經典方法是必要的，畢竟“萬變不離其宗”。但對於一個渴望瞭解行業未來趨勢的學生來說，如果能在最後的拓展章節中，增加一些關於AI驅動的語義分割、超分辨率重建等新興技術的原理簡介，哪怕隻是概述性的介紹，也會讓這本書的整體價值更上一層樓，更具時代感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，很大程度上體現在它對“安徽省”特定地理環境和應用場景的融閤上。雖然遙感原理具有普適性，但書中有不少案例分析和實驗設計，明顯是基於華東地區，特彆是長江流域的一些地貌和水文特徵來設計的。例如，在水體提取的實驗中，對於特定季節的渾濁度變化分析，就具有很強的地域針對性。這對於在本地學習或工作的同行來說，簡直是量身定製的參考資料，因為我們麵對的實際問題往往帶有強烈的區域性特徵。這種本土化的視角，使得書本上的知識不僅僅是抽象的公式，而是可以直接用於解決我們身邊具體問題的“武器”。它成功地架起瞭理論模型與本地實際業務需求之間的橋梁，是本區域遙感教育資源的優秀代錶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，帶著一種老派的學術氣息，讓人一眼就能看齣它的定位——這是一本麵嚮專業學習者的工具書。我最近為瞭準備一個野外考察的項目，特地找來這本教材。坦白說，初翻的時候，確實感受到瞭一股撲麵而來的知識密度。書中的圖例和公式推導部分處理得相當嚴謹，尤其是在講解植被指數（NDVI）的各個變體及其在不同大氣條件下的校正方法時，作者似乎下瞭不少功夫。我特彆留意瞭其中關於傳感器光譜響應特性的章節，它不像市麵上很多教材那樣隻是簡單羅列參數，而是深入探討瞭不同傳感器設計理念如何影響最終的遙感數據質量。這對於我們實際操作中選擇閤適的遙感影像至關重要。當然，對於一個初學者來說，這些內容可能需要反復研讀，但對於有一定基礎想深入理解“為什麼”的讀者來說，無疑是一份寶藏。它的深度，足以支撐起一個完整的課程體係，絕非走馬觀花之作。

評分☆☆☆☆☆

作為一本實驗教程，它的實踐指導部分設計得非常貼閤實際工作流程。我個人最欣賞的是它對於數據預處理步驟的細緻劃分。從幾何校正到輻射定標，每一步驟都配有清晰的步驟圖和參數解釋，這點在很多理論書籍中是缺失的。我跟著書上的步驟，嘗試處理瞭一批曆史衛星影像，發現在大氣校正這一塊，教材給齣的幾種模型的對比分析非常到位。它不僅告訴我們怎麼做，還分析瞭每種方法的適用場景和潛在誤差源，這一點非常“接地氣”。這讓我意識到，理論知識和實際操作之間確實存在一個巨大的鴻溝，而這本書恰恰試圖彌閤這個鴻溝。不過，如果能加入一些基於特定GIS軟件（比如ArcGIS Pro或QGIS）的界麵截圖輔助說明，對於零基礎動手操作的同學來說，可能會更加友好一些，畢竟當前軟件的界麵更新迭代速度很快。