火山灰雲遙感監測方法與應用（簡體書）

《火山灰云遙感監測方法與應用》從火山灰云（VAC）對自然環境和航空安全的危害著手，重點介紹了遙感的基本概念、技術體系、成像原理與圖像特征、圖像處理與解譯應用等。具體來說，《火山灰云遙感監測方法與應用》首先提出了綜合變分貝葉斯獨立分量分析（ICA）與支持向量機（SVM）方法和綜合獨立分量分析一主成分分析（ICA-PCA）加權與SVM方法，嘗試利用MODIS遙感數據對典型桑厄昂（SangeangApi）火山灰云進行水平方位監測：其次針對國產FY-3A遙感數據特點，探索典型艾雅法拉（Eyjafjallajokull）火山灰云監測不同發展階段的可行性；然后針對激光雷達衛星特點，探討利用正交偏振云一氣溶膠激光雷達（CALIOP）遙感數據對典型艾雅法拉火山灰云進行垂直方位監測嘗試；后在探討和分析火山灰碎屑擴散模型的基礎上，提出利用改進模型對典型艾雅法拉火山灰碎屑沉降情況進行了數值模擬，并從地面和航空兩方面對火山灰云防災減災進行了探討。
在全書的組織體系上，既介紹遙感和火山灰云的基本內容，又注重反映現代遙感技術的新成果與發展動態，并結合火山灰云與航空安全這一經濟建設與社會發展實際問題，力求結構合理、體系完整。《火山灰云遙感監測方法與應用》可作為測繪、地質、環境、航空安全等專業碩士研究生的參考用書，同時可供從事信息科學、空間物理學、地學等領域和部門的專業技術人員閱讀參考。

《火山灰云遙感監測方法與應用》：
6）按遙感應用的空間尺度分類
根據遙感應用的空間尺度大小，遙感分為：
全球遙感：利用遙感全面系統地研究全球性資源與環境問題。主要針對由于自然和人為因素造成的全球性環境變化以及整個地球系統行為，是研究地球系統各組成部分之間的相互作用及發生在地球系統內的物理化學和生物過程之間的相互作用的一門新興學科。
區域遙感：以區域資源開發和保護為目的的遙感信息工程，通常根據行政區劃和自然區劃范圍進行劃分，主要針對區域規劃和專題信息提取的遙感行為。雖然區域遙感的研究區域相對全球遙感小，但是其應用性和與人類的關系更加緊密。
城市遙感：以城市生態環境作為主要調查對象的遙感工程。城市作為一個地區的物質流、能量流和信息流的樞紐中心，往往需要借助于遙感技術來對其城市綠地、城市空間形態變化以及城市熱島效應分析和大氣污染監測等方面進行動態監測。
此外，從應用領域來說，遙感還可以劃分為宏觀的外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感和海洋遙感和微觀的資源遙感、環境遙感、城市遙感、農業遙感、軍事遙感等。
7）激光遙感技術
近年來，還出現了一種新型的激光遙感技術。激光遙感是指運用紫外、可見光和紅外的激光器作為遙感儀器進行對地觀測的遙感技術，屬于主動式遙感。地面激光掃描儀和配套的專業數碼相機融合了激光掃描和遙感等技術，可以同時獲取三維點云和彩色數字圖像兩種數據，掃描精度達到5～10mm。激光遙感是高效率空間數據獲取方面的研究熱點所在，目前，被廣泛應用于古代建筑重建與城市三維景觀、虛擬現實和仿真、資源調查和災害管理等方面。
3.遙感特點
遙感作為一門綜合性的對地觀測技術，具有其他技術手段與之無法比擬的優勢。其優點主要包括以下方面：
1）空間覆蓋范圍廣大，有利于同步觀測
遙感的空間覆蓋范圍非常廣闊，可以進行大面積的同步觀測。遙感平臺越高，視角越寬廣，可以同步觀測到的地面范圍也越大。當航天飛機和衛星在高空對地球表面目標進行遙感觀測時，所獲取的衛星圖像要比近地面航空攝影所獲取的視場范圍大得多，并且不受目標地物周圍的地形影響。
目前，已發現的地球表面目標物的宏觀空間分布規律，往往是借助于航天遙感來發現的。如一幅美國LandsatTM影像，覆蓋面積為185kmX185km，覆蓋我國全境僅需500余張影像即可；MODIS衛星圖像的覆蓋范圍更廣，一幅圖像可覆蓋地球表面的1/3，能夠實現更宏觀的同步觀測。
2）光譜覆蓋范圍廣，信息量大
遙感技術的探測波段范圍包括紫外、可見光、紅外、微波和多光譜等，可以實現從可見光到不可見光全天候監測。不但可以用攝影方式獲得信息，而且還可以用掃描方式獲取信息。遙感所獲取的地物電磁波信息數據綜合反映了地球表面許多人文、自然現象。紅外線能夠探測地表溫度的變化，并且紅外遙感可以晝夜探測；微波具有穿透云層、冰層和植被的能力，可以全天候、全天時的進行探測。因此，遙感所獲取的信息量遠遠超過了常規傳統方法所獲得的數據量。
3）時效性強
遙感技術獲取信息速度快，周期短，具有連續監測地表動態變化的能力。尤其是航天遙感可以在短時間內對同一地區進行重復性、周期性的探測，有助于人們通過所獲取的遙感數據，發現并動態地跟蹤地物目標的動態變化。不同高度的遙感平臺，其重復觀測的周期不同。太陽同步軌道衛星可以每天兩次對地球上同一地區進行觀測。例如，NOAA氣象衛星和我國的風云（FY）系列氣象衛星可以探測地球表面大氣環境的短周期變化。美國Landsat、法國SPOT和中巴合作生產的CBERS等地球資源衛星系列分別以16天、26天和4～5天為周期對同一地區重復觀測，以獲得一個重訪周期內的地物表面的目標變化數據。同時，遙感還被用來研究自然界的變化規律，尤其是在監測天氣狀況、自然災害、環境污染等方面，充分體現了其優越的時效性。
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