农田辐射传输机理与遥感成像模拟 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨贵军 著

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• 农田遥感
• 辐射传输
• 作物模型
• 生物物理参数
• 遥感模拟
• 农田生态
• 地表过程
• 大气校正
• 光谱特征
• 农业遥感

店铺： 广影图书专营店

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502956134

商品编码：29755155406

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名:农田辐射传输机理与遥感成像模拟

定价：56.00元

售价：38.1元,便宜17.9元,折扣68

作者:杨贵军

出版社：气象出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787502956134

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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基于辐射传输机理模型的遥感成像模拟能够为遥感器载荷设计、性能测试提供有效参考；也为定量遥感算法和模型设计提供测试和验证数据；并且能够将模拟数据作为一种“新”补充数据，用以满足灾害应急监测、地表连续时空变化分析等科学研究与应用需求，弥补南于恶劣天气、重访周期长等因素造成的数据缺失；此外，农田辐射传输机理及遥感成像模拟为农业定量遥感深入研究和应用提供了直观的分析手段，促进了农田精准决策与管理，对粮食、环境安全和农业可持续发展具有十分重要的意义。《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》主要论述了五个方面的内容：①农田辐射传输中作物生长发育与光温响应的原理基础；②农田地表场景辐射传输建模及模拟，包含土壤一叶片一冠层不同尺度辐射传输模型、作物不同生育期空间分布特征及可见光一热红外波段农田辐射传输模拟；③大气辐射传输解析建模及模拟，包括建立适合光学全谱段的辐射传输解析模型、邻近效应分析及大气辐射贡献模拟；④遥感器成像系统模拟，包括光学系统响应建模、几何构象过程模拟及光谱响应、噪声模拟；⑤基于农田地表一大气一传感器模拟环节建立全链路成像模拟系统的设计及模拟实例。
　　《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》可供从事定量遥感基础研究、农业信息技术及遥感应用研究方面的科研、教学人员和研究生参考，也可作为遥感和地理信息系统、气象及农林学校师生的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》：一本深入解析农业遥感新视角的学术专著 近年来，随着全球气候变化对农业生产带来日益严峻的挑战，以及对粮食安全和可持续农业发展的迫切需求，遥感技术在现代农业中的应用已成为不可或缺的关键支撑。然而，现有遥感技术在解析农田地表复杂多变的光谱响应机制方面，仍存在显著的提升空间。传统的基于经验模型和简化假设的遥感反演方法，往往难以准确捕捉农田植被、土壤、水体等多种要素之间错综复杂的光谱交互作用，从而限制了其在精细农业监测、产量预测、病虫害早期预警等方面的精度和可靠性。 在此背景下，《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》一书应运而生，它以其前所未有的深度和广度，系统性地阐述了农田辐射传输的物理过程，并在此基础上构建了高度逼真的遥感成像模拟框架。本书旨在突破现有研究的瓶颈，为农业遥感领域的研究者、工程师和决策者提供一套全新的理论指导和实践工具，推动农业遥感技术向着更加精细化、智能化和精准化的方向发展。 第一部分：农田辐射传输机理的深度剖析 本书的基石在于对农田辐射传输机理的全面而深入的解析。传统研究往往将农田视为一个相对均质的表面，忽略了其内部结构和各组成部分之间的复杂交互。而本书则打破了这一思维定式，从微观和宏观两个层面，对农田辐射传输的各个关键环节进行了详尽的梳理和阐释。 多尺度植被光谱响应机理： 植被是农田最主要的辐射反射体。本书从叶片、叶片集合体、冠层结构等多个尺度，详细介绍了植被的辐射传输过程。在叶片层面，深入探讨了叶绿素、类胡萝卜素、水分、细胞结构等色素和化学成分对可见光和近红外波段反射率的影响，以及它们随作物生长发育、生理状态变化而产生的动态响应。在叶片集合体层面，着重分析了叶片排列方式、倾角分布、遮蔽效应等因素对整体光谱特性的调制作用。在冠层结构层面，则进一步考虑了株行距、生物量、农田纹理等宏观因素如何影响冠层的“三维”辐射传输，以及天空光和地表反射光在冠层内部的多次散射和吸收过程。本书尤其强调了不同农作物种类（如水稻、小麦、玉米、棉花等）在形态结构和生理生化特性上的差异，以及这些差异如何导致它们独特的光谱信号。 土壤背景的光谱特性与交互影响： 土壤背景的辐射特性是影响农田遥感信号的重要因素之一。本书详细阐述了土壤的粗糙度、湿度、有机质含量、矿物成分、土壤颜色等对地表反射率的影响。特别地，本书引入了土壤水分动态变化这一关键变量，分析了水分含量如何通过改变土壤折射率和表面散射特性，显著影响土壤的反射光谱，尤其是在短波红外波段。此外，本书还深入研究了土壤背景与植被冠层之间的交互作用，即土壤背景的光谱信号如何透过植被冠层，或者被植被冠层遮挡，以及植被反射回土壤的光如何被土壤再次反射，这种“土壤-植被”系统的耦合效应对于准确理解农田遥感信号至关重要。 水体、杂草及其他地物成分的贡献： 农田环境中不仅有主导作物和土壤，还可能包含水体（如灌溉沟渠、积水区域）、杂草、农作物残茬等。本书也对这些次要但不可忽视的辐射传输成分进行了独立的分析。针对水体，分析了其不同深度和浊度对可见光和近红外波段的吸收与反射特性。对于杂草，则探讨了其与作物在光谱上的差异，以及其对农田整体光谱信号的“干扰”或“贡献”。农作物残茬的覆盖程度和腐烂程度也会影响地表的光谱，本书也进行了初步的探讨。 大气辐射传输的修正模型： 遥感传感器接收到的信号是地表反射的辐射与大气层中辐射传输过程相互作用的最终结果。本书专门辟出章节，系统介绍了大气辐射传输的基本原理，包括大气散射、吸收等过程。在此基础上，本书详细阐述了各种大气辐射传输修正模型（如辐射传输方程求解、查找表法、辐射传输模型与机器学习结合等），以及它们在去除大气影响、获取地表真实反射率方面的应用。特别是，本书强调了针对农田监测的特殊性，如大气中可能存在的尘埃、水汽、气溶网等对遥感信号造成的额外干扰，并提供了相应的校正策略。 第二部分：面向农田应用的遥感成像模拟框架构建 在深入理解了农田辐射传输机理之后，本书的第二部分将理论知识转化为强大的应用工具——构建面向农田应用的遥感成像模拟框架。这一框架的建立，是本书的核心创新和最大亮点之一。 多物理过程耦合的辐射传输模型： 本书提出的模拟框架，并非简单的经验模型叠加，而是基于严谨的物理定律，将植被、土壤、大气等多个要素的光谱特性和相互作用耦合起来，形成一个统一的辐射传输模型。该模型能够模拟不同传感器（如可见光、近红外、热红外、多光谱、高光谱等）、不同视角（如天底视角、倾斜视角）、不同成像条件（如光照强度、阴影）下的农田遥感成像过程。这使得模拟结果在物理上具有高度的可靠性，能够更真实地反映地表真实的光谱信息。 精细化的农田三维结构模拟： 传统的遥感模拟往往将地表视为二维平面。然而，农田的冠层结构具有显著的三维特征，包括植株高度、冠幅、叶片分布、株间空隙等。本书在模拟框架中引入了对农田三维结构的精细化建模能力。通过参数化描述作物在生长不同阶段的三维形态，能够更准确地模拟植被冠层内部的光线散射和吸收过程，以及由此产生的阴影效应和“侧视”效应，从而为高分辨率遥感图像的生成奠定基础。 考虑多样化农田场景的模拟能力： 农田的复杂性体现在其多样化的地表覆盖和环境条件。本书的模拟框架能够灵活适应各种农田场景，包括： 不同生长阶段的作物： 从幼苗期到成熟期，农田的覆盖度、叶面积指数、生物量等都在不断变化，本书的模拟能够捕捉这些动态变化对遥感信号的影响。 不同作物品种： 针对不同作物的形态结构和生理特性差异，模拟框架能够进行个性化设置，生成具有代表性的光谱信息。 农田退化与胁迫： 模拟了作物受干旱、病虫害、养分缺乏等胁迫下的生理生化变化，以及这些变化如何转化为光谱信号的变化，为识别和量化农田胁迫提供模拟依据。 混合像元分解的模拟： 考虑了不同地物类型在同一像元内混合的情况，模拟了遥感传感器在不同空间分辨率下的成像特点，为混合像元分解的研究提供模拟数据。 多时相、多角度的成像模拟： 能够模拟在不同时间（例如一天内的不同时刻、不同季节）和不同观测角度下的遥感成像，为研究地物反射率的时间序列变化和角度效应提供支持。 高质量遥感影像生成与数据验证： 基于上述物理模型和结构模拟，本书的框架能够生成具有真实感的光谱和空间特征的高质量遥感影像。这些模拟影像不仅可以用于理论研究和方法验证，还可以作为训练数据，为机器学习和深度学习模型提供丰富的“合成数据”。同时，本书也探讨了如何利用真实的遥感观测数据对模拟结果进行验证和优化，形成一个“模拟-验证-优化”的闭环，不断提升模拟的精度和可靠性。 本书的价值与应用前景 《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》的出版，不仅填补了当前农业遥感研究领域的一项重要空白，更将为以下几个方面带来深刻的影响： 提升遥感模型精度： 通过深入理解农田辐射传输的物理机理，并在此基础上构建高度逼真的模拟框架，可以为开发更准确、更鲁棒的遥感反演模型提供坚实的理论基础。例如，在作物长势监测、产量估算、氮素含量反演等任务中，将能显著提高反演精度。 推动农业遥感技术创新： 本书为设计新型遥感传感器、优化遥感数据获取策略、开发先进的遥感数据处理算法提供了理论指导。例如，针对农田监测的特殊需求，可以利用模拟结果来指导高光谱、高分辨率遥感器的设计和应用。 服务于精细化农业生产： 模拟结果可以帮助农场管理者更好地理解不同农田管理措施（如施肥、灌溉、病虫害防治）对作物光谱信号的影响，从而实现更加精细化的田间管理，提高资源利用效率，降低生产成本，保障农产品质量和产量。 支持农业灾害监测与预警： 通过模拟不同极端天气条件（如干旱、洪涝）或病虫害爆发下的农田光谱响应，可以为早期预警和灾害损失评估提供有力支撑，为制定有效的应对策略提供科学依据。 促进遥感与机器学习的融合： 本书生成的模拟数据，为训练和验证基于机器学习和深度学习的遥感数据处理模型提供了宝贵的“金标准”数据。这有助于克服真实遥感数据在标注、多样性等方面的限制，推动人工智能技术在农业遥感领域的深度应用。 总而言之，《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》是一本集理论深度、模型创新与应用价值于一体的学术力作。它为理解和应用农田遥感技术开辟了新的视角，为解决当前农业面临的挑战、实现可持续农业发展提供了强大的科技支撑。本书的出版，必将为农田遥感领域的研究者们带来深刻的启发，并推动该领域迈向新的高度。

评分☆☆☆☆☆

《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》，这个书名本身就带着一股子严谨而迷人的科学气息。我是一名在高校从事大气物理研究的学者，平时的工作涉及大气辐射传输的理论模型构建和数值模拟。虽然我的研究领域主要集中在大气层面，但农田作为地表的重要组成部分，其辐射特性对整个地气相互作用的影响不容忽视，也常常是我研究中的一个重要边界条件。因此，一本专注于农田辐射传输机理的书籍，对我来说具有极大的研究价值。我非常想知道，这本书是否能从物理学的基本原理出发，构建一套适用于农田地表的辐射传输模型，并探讨不同农作物类型、冠层结构、土壤质地等因素对辐射传输过程的影响。而“遥感成像模拟”部分，则可能为我的理论研究提供一个重要的验证平台。我期望书中能介绍相关的遥感模型，如何将地表辐射特性与大气传输过程相结合，最终模拟出传感器获取的遥感图像。如果这本书能够在这两个方面提供前沿的理论和方法，那无疑将极大地拓展我的研究视野，为我提供新的研究思路和工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书，实在让我惊艳。我是一位在农业领域工作的技术人员，日常工作与农作物生长监测紧密相关。我们经常需要依赖卫星遥感数据来评估作物长势、预测产量，但深究其背后的原理，特别是电磁波与农田地表相互作用的细节，却常常让我感到似懂非懂。市面上相关的书籍不少，但大多侧重于应用层面，对于“机理”的阐述总显得有些笼统。这本书的书名，一下子就抓住了我的痛点——“农田辐射传输机理”，这正是我一直渴望深入理解的部分。我希望它能详细解析不同波段的电磁波是如何与农田的植被、土壤、水体发生反射、吸收、透射等相互作用的，以及这些相互作用如何影响遥感数据的质量和信息。同时，“遥感成像模拟”这个副标题也让我看到了它在实践中的指导意义。我期待书中能有关于如何根据辐射传输机理，模拟出不同条件下遥感传感器所能获取的图像，并提供相应的计算模型或算法。如果这本书能在这两个方面都做到深入浅出，那我将受益匪浅，能够更科学、更精准地解读遥感数据，为农业生产提供更可靠的技术支持。

评分☆☆☆☆☆

这本《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》吸引我的地方在于它触及了一个我非常感兴趣的跨学科领域。我是一名计算机科学专业的学生，尤其热衷于图像处理和计算机视觉技术。近年来，我发现遥感图像在智慧农业、环境监测等领域的应用越来越广泛，但每次接触到这些图像数据，我都很好奇它们是如何被“生成”出来的。书名中的“遥感成像模拟”让我联想到，这本书是否会介绍一些算法或技术，能够根据真实的物理过程来“制造”出逼真的遥感图像？我理解这背后一定涉及到对光线如何与农田地表相互作用的深刻洞察，也就是“农田辐射传输机理”的部分。我希望书中能够解释，从电磁波的发射、传播到最终被传感器捕捉，整个过程的物理原理是什么，以及在计算机中如何用数学模型来表达和模拟。如果这本书能够提供一些代码示例或者算法框架，那对我的学习和项目开发将是极大的帮助，让我能够更深入地理解遥感图像的生成过程，甚至参与到相关的技术创新中。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对自然科学的探索永不满足的读者，读到《农田辐射传输机理与遥感成像模拟》这个书名，我立刻被它所蕴含的科学魅力所吸引。它似乎提供了一个窗口，让我得以窥探那些肉眼看不见的物理过程，并将其转化为直观的图像。我之前读过一些关于遥感技术的入门书籍，了解了一些基本概念，但对于“机理”这个词，我一直感到有些模糊。这本书是否能为我揭示，为什么不同颜色的光线在农田上会有不同的表现？为什么同一个区域在不同时间、不同传感器下会呈现出截然不同的“面貌”？我期待书中能够详细阐述电磁波在农田环境中的传播路径，包括它如何与土壤、植被的微观结构发生作用，又如何在穿越大气层时发生散射和吸收。同时，“遥感成像模拟”这个部分，让我觉得这本书不仅仅是理论的堆砌，更是将理论付诸实践。我希望它能展示如何将这些复杂的物理机理转化为计算机程序，从而在屏幕上“重现”出真实的农田景象，甚至预测不同天气条件、不同作物生长阶段下的遥感图像。这对我来说，将是一次激动人心的科学发现之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手的时候，就被它沉甸甸的份量和厚实的装帧吸引了。封面上那深邃的蓝色，仿佛囊括了无垠的苍穹和广袤的田野，再配上“农田辐射传输机理与遥感成像模拟”这样略显学术却又充满探索意味的书名，瞬间就点燃了我对它内容的好奇心。我是一个对自然现象充满好奇的业余爱好者，平时喜欢观察日出日落时天空色彩的变化，也对植物生长过程中吸收阳光的能量感到着迷。读到这本书的书名，我脑海里立刻浮现出金色的麦浪在阳光下闪耀，或是深绿色的稻田在卫星图像中呈现出斑斓色彩的景象。我尤其想知道，那些看不见的电磁波，是如何穿过大气层，被农作物吸收，又如何在遥感设备中被“捕捉”并转化为我们能够理解的图像的。这本书是否能为我解答这些关于光线与生命、遥感与土地的奥秘？它是否会用通俗易懂的语言，将复杂的科学原理娓娓道来，让我这个非专业人士也能领略其中的精妙之处？我期待着它能带领我走进一个全新的认知世界，去理解我们赖以生存的土地背后的科学逻辑。