火山灰云遥感监测方法与应用_李成范_9787567124424

　　《火山灰云遥感监测方法与应用》从火山灰云（VAC）对自然环境和航空安全的危害着手，重点介绍了遥感的基本概念、技术体系、成像原理与图像特征、图像处理与解译应用等。具体来说，《火山灰云遥感监测方法与应用》首先提出了综合变分贝叶斯独立分量分析（ICA）与支持向量机（SVM）方法和综合独立分量分析一主成分分析（ICA-PCA）加权与SVM方法，尝试利用MODIS遥感数据对典型桑厄昂（SangeangApi）火山灰云进行水平方位监测：其次针对国产FY-3A遥感数据特点，探索典型艾雅法拉（Eyjafjallajokull）火山灰云监测不同发展阶段的可行性；然后针对激光雷达卫星特点，探讨利用正交偏振云一气溶胶激光雷达（CALIOP）遥感数据对典型艾雅法拉火山灰云进行垂直方位监测尝试；最后在探讨和分析火山灰碎屑扩散模型的基础上，提出利用改进模型对典型艾雅法拉火山灰碎屑沉降情况进行了数值模拟，并从地面和航空两方面对火山灰云防灾减灾进行了探讨。
　　在全书的组织体系上，既介绍遥感和火山灰云的基本内容，又注重反映现代遥感技术的新成果与发展动态，并结合火山灰云与航空安全这一经济建设与社会发展实际问题，力求结构合理、体系完整。《火山灰云遥感监测方法与应用》可作为测绘、地质、环境、航空安全等专业硕士研究生的参考用书，同时可供从事信息科学、空间物理学、地学等领域和部门的专业技术人员阅读参考。

　《火山灰云遥感监测方法与应用》：
　　6）按遥感应用的空间尺度分类
　　根据遥感应用的空间尺度大小，遥感分为：
　　全球遥感：利用遥感全面系统地研究全球性资源与环境问题。主要针对由于自然和人为因素造成的全球性环境变化以及整个地球系统行为，是研究地球系统各组成部分之间的相互作用及发生在地球系统内的物理化学和生物过程之间的相互作用的一门新兴学科。
　　区域遥感：以区域资源开发和保护为目的的遥感信息工程，通常根据行政区划和自然区划范围进行划分，主要针对区域规划和专题信息提取的遥感行为。虽然区域遥感的研究区域相对全球遥感小，但是其应用性和与人类的关系更加紧密。
　　城市遥感：以城市生态环境作为主要调查对象的遥感工程。城市作为一个地区的物质流、能量流和信息流的枢纽中心，往往需要借助于遥感技术来对其城市绿地、城市空间形态变化以及城市热岛效应分析和大气污染监测等方面进行动态监测。
　　此外，从应用领域来说，遥感还可以划分为宏观的外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感和海洋遥感和微观的资源遥感、环境遥感、城市遥感、农业遥感、军事遥感等。
　　7）激光遥感技术
　　近年来，还出现了一种新型的激光遥感技术。激光遥感是指运用紫外、可见光和红外的激光器作为遥感仪器进行对地观测的遥感技术，属于主动式遥感。地面激光扫描仪和配套的专业数码相机融合了激光扫描和遥感等技术，可以同时获取三维点云和彩色数字图像两种数据，扫描精度达到5～10mm。激光遥感是高效率空间数据获取方面的研究热点所在，目前，被广泛应用于古代建筑重建与城市三维景观、虚拟现实和仿真、资源调查和灾害管理等方面。
　　3.遥感特点
　　遥感作为一门综合性的对地观测技术，具有其他技术手段与之无法比拟的优势。其优点主要包括以下方面：
　　1）空间覆盖范围广大，有利于同步观测
　　遥感的空间覆盖范围非常广阔，可以进行大面积的同步观测。遥感平台越高，视角越宽广，可以同步观测到的地面范围也越大。当航天飞机和卫星在高空对地球表面目标进行遥感观测时，所获取的卫星图像要比近地面航空摄影所获取的视场范围大得多，并且不受目标地物周围的地形影响。
　　目前，已发现的地球表面目标物的宏观空间分布规律，往往是借助于航天遥感来发现的。如一幅美国LandsatTM影像，覆盖面积为185kmX185km，覆盖我国全境仅需500余张影像即可；MODIS卫星图像的覆盖范围更广，一幅图像可覆盖地球表面的1/3，能够实现更宏观的同步观测。
　　2）光谱覆盖范围广，信息量大
　　遥感技术的探测波段范围包括紫外、可见光、红外、微波和多光谱等，可以实现从可见光到不可见光全天候监测。不但可以用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获取信息。遥感所获取的地物电磁波信息数据综合反映了地球表面许多人文、自然现象。红外线能够探测地表温度的变化，并且红外遥感可以昼夜探测；微波具有穿透云层、冰层和植被的能力，可以全天候、全天时的进行探测。因此，遥感所获取的信息量远远超过了常规传统方法所获得的数据量。
　　3）时效性强
　　遥感技术获取信息速度快，周期短，具有连续监测地表动态变化的能力。尤其是航天遥感可以在短时间内对同一地区进行重复性、周期性的探测，有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地物目标的动态变化。不同高度的遥感平台，其重复观测的周期不同。太阳同步轨道卫星可以每天两次对地球上同一地区进行观测。例如，NOAA气象卫星和我国的风云（FY）系列气象卫星可以探测地球表面大气环境的短周期变化。美国Landsat、法国SPOT和中巴合作生产的CBERS等地球资源卫星系列分别以16天、26天和4～5天为周期对同一地区重复观测，以获得一个重访周期内的地物表面的目标变化数据。同时，遥感还被用来研究自然界的变化规律，尤其是在监测天气状况、自然灾害、环境污染等方面，充分体现了其优越的时效性。
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