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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 国际海岸带环境遥感研究现状1

1.3 我国海岸带环境遥感研究水平2

1.4 海岸带环境遥感的特点3

第2章 遥感的物理基础5

2.1 电磁波与电磁波谱5

2.1.1 电磁波及其特性5

2.1.2 电磁辐射源9

2.2 电磁辐射的大气传输20

2.2.1 地球大气概况20

2.2.2 大气传输特性21

2.2.3 大气透射和大气窗口24

2.2.4 辐射大气传输的计算26

2.3 地物的光谱特性27

2.3.1 地物的反射光谱特性27

2.3.2 典型地物的光谱特征29

2.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素32

第3章 对地观测技术34

3.1 概述34

3.2 对地观测技术的研究现状34

3.2.1 国外对地观测技术发展现状34

3.2.2 美国对地观测技术发展现状35

3.2.3 俄罗斯对地观测技术发展现状35

3.2.4 法国对地观测技术发展现状35

3.2.5 日本对地观测技术发展现状36

3.2.6 中国对地观测技术发展现状36

3.3 对地观测系统及关键技术38

3.3.1 对地观测系统38

3.3.2 对地观测系统的关键技术38

3.4 对地观测技术的发展趋势39

3.4.1 对地观测在国家安全中的作用日益显著39

3.4.2 高分辨率仍将是世界各国竞相追求的目标39

3.4.3 对地观测卫星向网络化发展40

3.4.4 国际合作进一步加强40

3.5 我国对地观测技术存在问题及发展建议41

第4章 海岸带水色遥感大气校正42

4.1 概述42

4.2 水色遥感大气校正发展现状43

4.3 水色遥感大气校正基本原理46

4.3.1 MODIS传感器的特点46

4.3.2 MODIS大气校正的原理49

4.3.3 单次散射近似50

4.3.4 CZCS的大气校正算法50

4.3.5 MODIS的单次散射大气校正算法51

4.3.6 多次散射的影响52

4.4 “白帽”校正算法53

4.5 地球曲率对大气校正的影响54

4.6 偏振对大气校正的影响55

4.7 ACES大气校正算法55

4.7.1 ACES大气校正原理55

4.7.2 典型Ⅱ类水体光谱特征58

4.8 浑浊水体大气校正60

4.9 结论与展望61

第5章 海岸带水色遥感64

5.1 概述64

5.2 水色传感器发展现状65

5.3 水体光学特性67

5.3.1 “清洁”水体69

5.3.2 黄色物质70

5.3.3 悬浮物质71

5.3.4 叶绿素72

5.4 水色遥感原理74

5.4.1 经验模型75

5.4.2 半经验模型75

5.4.3 机理模型76

5.5 经典的光学成分反演算法76

5.5.1 SeaWiFS叶绿素a浓度全球算法77

5.5.2 MODIS叶绿素a浓度全球算法78

5.5.3 叶绿素a浓度的多波段模型80

5.5.4 悬浮泥沙浓度的双波段算法83

5.6 水体的二向散射特征85

5.7 光学浅水区底质的影响87

5.8 结论与展望88

第6章 海岸带水色遥感尺度效应90

6.1 概述90

6.2 尺度的研究现状91

6.2.1 自然科学中的尺度问题91

6.2.2 社会科学中的尺度问题92

6.2.3 遥感信息尺度问题92

6.2.4 遥感模型的尺度问题93

6.3 尺度的研究内容93

6.3.1 尺度转换问题93

6.3.2 尺度选择问题94

6.3.3 尺度模型的特征描述95

6.4 水色遥感的尺度理论96

6.4.1 悬浮泥沙单波段模型的尺度效应96

6.4.2 悬浮泥沙浓度的尺度转换98

6.4.3 几何校正对尺度效应的影响99

6.4.4 R（λr）／R（λnir）尺度效应100

6.5 “伪暗像元”反射率的尺度效应101

6.5.1 研究区域与研究数据101

6.5.2 “伪暗像元”尺度特性102

6.5.3 理论验证与分析103

6.6 结论与展望104

第7章 海岸带景观生态健康106

7.1 概述106

7.2 海岸带景观生态学特征107

7.2.1 景观结构的复杂性107

7.2.2 景观功能的多样性108

7.2.3 景观生态的易变性和脆弱性108

7.3 景观生态学的基本理论和原理109

7.3.1 景观的生态学含义109

7.3.2 景观生态学研究概述110

7.3.3 遥感与GIS技术在景观生态学中的应用112

7.3.4 景观格局的结构、功能及其生态学意义113

7.3.5 景观格局分析方法及指标114

7.3.6 关于景观格局形成机制的讨论118

7.3.7 景观格局在海岸带生态系统健康评价中的作用119

7.4 海岸带景观生态健康评价119

7.4.1 海岸带生态子系统划分119

7.4.2 指标体系与评价方法120

7.5 海岸带景观生态规划121

7.5.1 海岸带景观规划的内涵121

7.5.2 海岸带景观生态规划的原则121

7.5.3 景观生态规划的方法122

7.5.4 海岸带生态保护建议123

第8章 浅海水深光学遥感探测124

8.1 概述124

8.2 水深反演模型的构建126

8.2.1 水深反演机理126

8.2.2 水深反演模型127

8.3 光学遥感测深数据处理方法130

8.3.1 大气校正130

8.3.2 底质类型分区130

8.3.3 光学遥感测深波段选取130

8.3.4 遥感影像平滑处理131

8.3.5 水深控制点数据分组平均131

8.3.6 潮位校正131

8.4 东沙环礁水下地形高分辨率遥感132

8.4.1 数据采集与预处理132

8.4.2 水深模型的建立133

8.4.3 精度验证134

第9章 海岸线信息提取与海岸线演变的模拟135

9.1 概述135

9.2 研究现状与发展趋势135

9.2.1 数据源136

9.2.2 水边线卫星遥感提取算法136

9.2.3 海岸线的提取137

9.2.4 海岸线演变模拟138

9.2.5 发展趋势139

9.3 海岸线基本概念与遥感成像原理139

9.3.1 海岸线的内涵139

9.3.2 海岸线遥感成像原理139

9.3.3 海岸线的分类与遥感解译标志140

9.3.4 淤泥质岸线的提取141

9.4 海岸线自动提取及其演变模拟的经典方法介绍142

9.4.1 小波变换原理142

9.4.2 数学形态学145

9.4.3 灰色系统理论GM（1,1）模型147

9.5 前沿性理论方法及其实现147

9.5.1 种子点增长法147

9.5.2 基于数学形态学的细化算法149

9.5.3 细化算法的改进151

9.5.4 典型海岸带像素特征分析152

9.5.5 海岸线自动提取流程155

9.5.6 地理元胞自动机156

9.5.7 海岸线演变趋势元胞自动机模型158

9.6 应用实例161

9.6.1 基于小波变换的形态学自动算法海岸线提取实例161

9.6.2 基于元胞自动机模型黄河口海岸线演变模拟163

9.7 本章小结165

第10章 海岸带遥感的不确定性167

10.1 概述167

10.1.1 不确定性的相关概念167

10.1.2 不确定性研究的简要回顾168

10.1.3 不确定性处理框架168

10.2 不确定性数学处理方法与评价169

10.2.1 不确定性数学处理方法169

10.2.2 遥感数据不确定性的评价171

10.3 海岸带及海岸带遥感173

10.3.1 海岸带173

10.3.2 海洋遥感卫星175

10.3.3 海岸带遥感应用178

10.4 遥感数据的不确定性特征及形成机理180

10.4.1 同物异谱与同谱异物180

10.4.2 混合像元181

10.4.3 空间相关性181

10.4.4 尺度效应182

10.5 海岸带遥感不确定性的分析183

10.5.1 海岸带数据辐射校正的不确定性183

10.5.2 海岸带概念的不确定性185

10.5.3 海岸带遥感数据存储的不确定性186

10.5.4 海岸带数据处理的不确定性187

10.6 结论与展望189

参考文献190