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第1章 绪论1

1.1 基本概念1

1.1.1 地球表层系统与对地观测遥感1

1.1.2 地球水循环与水文学6

1.2 水文遥感的学科内涵12

1.2.1 水文遥感的产生与发展13

1.2.2 水文遥感的基本内容16

1.2.3 水文遥感的学科特征19

1.2.4 作为交叉学科的水文遥感20

1.3 水文遥感与全球气候变化21

参考文献22

第2章 地球水循环27

2.1 水的物理特性27

2.1.1 水的结构与特性27

2.1.2 水的三态及转化31

2.1.3 水的电磁波谱特性32

2.2 地球系统水的分布35

2.2.1 水的分类35

2.2.2 各类水的分布37

2.3 水分循环42

2.3.1 大气水循环43

2.3.2 海洋水循环44

2.3.3 陆地水循环47

2.4 能水平衡49

2.4.1 能量平衡49

2.4.2 水量平衡53

2.5 本章小结59

参考文献59

第3章 遥感物理基础61

3.1 电磁辐射物理基础61

3.1.1 电磁波与电磁波谱61

3.1.2 电磁辐射基本度量66

3.1.3 电磁辐射基本原理66

3.1.4 电磁辐射传输方程69

3.2 日-地-星间辐射传输过程70

3.2.1 太阳辐射71

3.2.2 大气辐射传输过程71

3.2.3 地表辐射传输过程73

3.2.4 地球辐射传输方程75

3.3 大气与地物的波谱特征80

3.3.1 主要大气成分的谱线特征81

3.3.2 典型地物的波谱特征82

3.3.3 主要的地物波谱数据库83

3.4 卫星遥感分类84

3.4.1 紫外遥感84

3.4.2 可见光-反射红外遥感86

3.4.3 热红外遥感90

3.4.4 微波遥感91

3.5 卫星遥感平台96

3.5.1 对地静止卫星97

3.5.2 近地轨道卫星98

3.6 卫星组网与虚拟星座103

3.6.1 卫星组网103

3.6.2 虚拟星座105

3.7 本章小结108

参考文献109

第4章 大气水分遥感112

4.1 大气水汽的物理基础113

4.1.1 大气水汽的存在方式与分类113

4.1.2 大气水汽的基本运动方式与原理120

4.1.3 大气水汽的度量指标与表示方法123

4.1.4 大气水汽与电磁波的相互作用特性125

4.2 大气水汽遥感方法130

4.2.1 可见光-近红外遥感方法131

4.2.2 热红外遥感方法133

4.2.3 被动微波遥感方法136

4.2.4 主动微波遥感方法139

4.2.5 激光雷达遥感方法141

4.2.6 多传感器联合方法142

4.3 地面观测方法与遥感反演精度检验144

4.3.1 地面测量方法145

4.3.2 遥感反演精度检验150

4.4 全球水汽产品及应用162

4.4.1 主要大气水汽产品163

4.4.2 大气水汽产品应用170

4.5 本章小结174

参考文献175

第5章 陆地水体遥感182

5.1 陆地水体的物理基础182

5.1.1 陆地水体的存在形式与分布183

5.1.2 陆地水体的基本运动方式与原理186

5.1.3 陆地水体的度量指标与表示方法190

5.1.4 陆地水体与电磁波的相互作用特性193

5.2 陆地水体参数遥感方法197

5.2.1 水域面积197

5.2.2 河湖水位205

5.23 蓄水量209

5.3 地面测量方法与反演精度检验214

5.3.1 地面测量方法214

5.3.2 遥感反演精度检验219

5.4 全球陆地水体数据集及应用225

5.4.1 全球陆表水体数据集226

5.4.2 陆地水体产品应用230

5.5 本章小结234

参考文献235

第6章 土壤水分遥感244

6.1 土壤水分物理基础244

6.1.1 土壤水分的存在形式与分类245

6.1.2 土壤水分的基本运动方式与原理249

6.1.3 土壤水分的度量指标与表示方法251

6.1.4 土壤水分与电磁波的相互作用特性252

6.2 土壤水分遥感方法263

6.2.1 可见光-近红外遥感方法264

6.2.2 热红外遥感方法266

6.2.3 被动微波遥感方法267

6.2.4 主动微波遥感方法272

6.2.5 多传感器联合方法279

6.3 地面观测方法与遥感反演精度检验282

6.3.1 地面测量方法282

6.3.2 遥感反演精度检验284

6.4 全球土壤水分产品及应用293

6.4.1 全球土壤水分遥感数据集293

6.4.2 土壤水分产品应用298

6.5 本章小结301

参考文献302

第7章 冰雪遥感315

7.1 冰雪物理基础315

7.1.1 冰雪的分类与分布315

7.1.2 冰雪形成条件与过程320

7.1.3 冰雪度量指标322

7.1.4 冰雪与电磁波的相互作用特性323

7.2 冰雪遥感方法329

7.2.1 可见光-近红外遥感方法330

7.2.2 热红外遥感方法337

7.2.3 被动微波遥感方法339

7.2.4 主动微波遥感方法343

7.2.5 多传感器联合方法350

7.3 地面测量方法与遥感反演精度检验351

7.3.1 地面测量方法351

7.3.2 遥感反演精度检验362

7.4 全球冰雪产品及应用364

7.4.1 全球冰雪遥感产品364

7.4.2 冰雪产品应用369

7.5 本章小结373

参考文献375

第8章 降水遥感382

8.1 降水物理基础382

8.1.1 降水形成的宏观背景条件383

8.1.2 降水形成的微观物理过程383

8.1.3 降水度量指标与表示方法389

8.1.4 水凝物与电磁波的相互作用390

8.2 降水遥感方法400

8.2.1 可见光-红外遥感方法402

8.2.2 被动微波遥感方法404

8.2.3 雷达遥感方法408

8.2.4 多传感器联合方法409

8.3 地面测量方法与遥感反演精度验证413

8.3.1 地面测量方法413

8.3.2 遥感反演精度检验418

8.4 全球降水产品及应用426

8.4.1 全球降水遥感产品426

8.4.2 降水产品应用432

8.5 本章小结436

参考文献437

第9章 地表蒸散遥感447

9.1 蒸散物理基础447

9.1.1 地表蒸散的宏观背景447

9.1.2 蒸散物理过程与原理450

9.1.3 地表蒸散的度量指标与表示方法454

9.1.4 电磁波与相关环境要素之间的相互作用特性455

9.2 蒸散遥感方法462

9.2.1 可见光-近红外遥感方法463

9.2.2 热红外遥感方法465

9.2.3 微波遥感方法468

9.2.4 多传感器联合方法469

9.2.5 海洋蒸发遥感方法476

9.3 地面测量方法与遥感反演精度检验478

9.3.1 地面测量方法478

9.3.2 遥感反演精度检验484

9.4 全球蒸散产品及应用490

9.4.1 全球蒸散遥感产品490

9.4.2 蒸散产品应用497

9.5 本章小结502

参考文献503

第10章 海洋水文遥感518

10.1 海洋水文物理基础518

10.1.1 海洋水体的分布与特性519

10.1.2 海洋水体的基本运动方式与原理523

10.1.3 海洋水体的度量指标与表示方法526

10.1.4 海洋水体的电磁波谱特性529

10.2 海洋水文要素遥感方法534

10.2.1 海水潮位遥感方法535

10.2.2 海水深度遥感方法541

10.2.3 海表洋流遥感方法549

10.2.4 海洋水量变化遥感方法555

10.3 地面测量方法与遥感反演精度检验559

10.3.1 地面测量方法559

10.3.2 遥感反演精度检验573

10.4 全球海洋水文数据集及应用576

10.4.1 海面高度产品数据集576

10.4.2 海洋地形／深度产品数据集579

10.4.3 海表洋流产品数据集582

10.4.4 地球重力场产品数据集585

10.5 本章小结588

参考文献589

附录 遥感精度检验评价指标597