正版新书]PIE遥感数字图像处理专题实践姜海玲、王宇翔、刘吉平

专题一农 业 遥 感
实验1基于统计模式识别的遥感图像分类
1.1实验要求
1.2实验目标
1.3实验软件
1.4实验区域与数据
1.4.1实验数据
1.4.2实验区域
1.5实验原理
1.6实验步骤
1.6.1监督分类
1.6.2非监督分类
1.6.3专题制图
实验2基于知识规则的遥感影像分类
2.1实验要求
2.2实验目标
2.3实验软件
2.4实验区域与数据
2.4.1实验数据
2.4.2实验区域
2.5实验原理
2.6实验步骤
2.6.1数据预处理
2.6.2基于阈值的决策树分类
2.6.3农作物面积统计
2.6.4专题制图
实验3基于智能计算的遥感影像分类
3.1实验要求
3.2实验目标
3.3实验软件
3.4实验区域与数据
3.4.1实验数据
3.4.2实验区域
3.5实验原理
3.6实验步骤
3.6.1数据预处理
3.6.2纹理特征提取
3.6.3农作物信息提取
3.6.4农作物面积统计
3.6.5专题制图
实验4面向对象的遥感影像分类
4.1实验要求
4.2实验目标
4.3实验软件
4.4实验区域与数据
4.4.1实验数据
4.4.2实验区域
4.5实验原理
4.6实验步骤
4.6.1数据预处理
4.6.2创建多尺度分割向导
4.6.3图像分割
4.6.4分类预处理
4.6.5农作物信息提取
4.6.6分类后处理
4.6.7专题制图
专题二植 被 遥 感
实验5植被覆盖度遥感监测
5.1实验要求
5.2实验目标
5.3实验软件
5.4实验区域与数据
5.4.1实验数据
5.4.2实验区域
5.5实验原理
5.6实验步骤
5.6.1波段合成
5.6.2辐射定标
5.6.3大气校正
5.6.4图像裁剪
5.6.5NDVI计算
5.6.6NDVI掩膜提取
5.6.7应用掩膜
5.6.8直方图统计
5.6.9植被覆盖度反演
5.6.10植被覆盖度变化监测
5.6.11专题制图
实验6植被叶片叶绿素反演
6.1实验要求
6.2实验目标
6.3实验软件
6.4实验区域与数据
6.4.1实验数据
6.4.2实验区域
6.5实验原理
6.6实验步骤
6.6.1基于RVI模型反演
6.6.2基于NDVI模型反演
实验7叶面积指数监测
7.1实验要求
7.2实验目标
7.3实验软件
7.4实验区域与数据
7.4.1实验数据
7.4.2实验区域
7.5实验原理
7.6实验步骤
7.6.1数据预处理
7.6.2植被指数计算
7.6.3LAI反演
7.6.4专题制图
实验8基于遥感的草原与沙漠化监测
8.1实验要求
8.2实验目标
8.3实验软件
8.4实验区域与数据
8.4.1实验数据
8.4.2实验区域
8.5实验原理
8.6实验步骤
8.6.1计算归一化植被指数
8.6.2像元二分法计算植被覆盖度
8.6.3提取并显示2023年8月草原空间分布信息
8.6.42017—2023年草原变化监测
8.6.5专题制图
专题三土地覆盖与生态环境遥感
实验9生态环境质量遥感监测
9.1实验要求
9.2实验目标
9.3实验软件
9.4实验区域与数据
9.4.1实验数据
9.4.2实验区域
9.5实验原理
9.5.1指标运算
9.5.2构建遥感生态指数
9.6实验步骤
9.6.1指标运算
9.6.2归一化处理
9.6.3专题制图
实验10土地覆盖与生态环境遥感
10.1实验要求
10.2实验目标
10.3实验软件
10.4实验区域与数据
10.4.1实验数据
10.4.2实验区域
10.5实验原理
10.6实验步骤
10.6.1图像预处理
10.6.2土地覆盖分类
10.6.3分类后处理
10.6.4专题制图
实验11秸秆焚烧火点提取
11.1实验要求
11.2实验目标
11.3实验软件
11.4实验区域与数据
11.4.1实验数据
11.4.2实验区域
11.5实验原理
11.6实验步骤
11.6.1图像预处理
11.6.2监督分类
11.6.3分类后处理
11.6.4提取耕地
11.6.5提取火点
11.6.6专题制图
实验12近20年长白山地区生态环境状况评价
12.1实验要求
12.2实验目标
12.3实验软件
12.4实验区域与数据
12.4.1实验数据
12.4.2实验区域
12.5实验原理
12.5.1监督分类原理
12.5.2土地利用转移矩阵及景观格局原理介绍
12.5.3EI评价指标模型的构建
12.6实验步骤
12.6.1数据预处理
12.6.2生态环境状况评价指标计算
12.6.3生态环境状况指数计算及分级
12.6.4生态环境状况分析
实验13湿地实验
13.1实验要求
13.2实验目标
13.3实验软件
13.4实验区域与数据
13.4.1实验数据
13.4.2实验区域
13.5实验原理
13.6实验步骤
13.6.1数据预处理
13.6.2计算特征值
13.6.3湿地信息提取
13.6.4湿地面积统计
13.6.5专题制图
专题四城市与人居环境遥感
实验14城市热岛效应评估
14.1实验要求
14.2实验目标
14.3实验软件
14.4实验区域与数据
14.4.1实验数据
14.4.2实验区域
14.5实验原理
14.6实验步骤
14.6.1反演流程图
14.6.2遥感影像预处理
14.6.3大气校正
14.6.4NDVI计算
14.6.5地表比辐射率计算
14.6.6同温度下黑体辐射亮度计算
14.6.7地表温度反演
14.6.8专题制图
实验15积雪覆盖信息提取
15.1实验要求
15.2实验目标
15.3实验软件
15.4实验区域与数据
15.4.1实验数据
15.4.2实验区域
15.5实验原理
15.5.1归一化差异雪盖指数
15.5.2归一化差异水体指数
15.6实验步骤
15.6.1数据导入与预处理
15.6.2波段运算
15.6.3掩膜处理
15.6.4研究区积雪提取
15.6.5专题制图
实验16城市不透水面的解译
16.1实验要求
16.2实验目标
16.3实验软件
16.4实验区域与数据
16.4.1实验数据
16.4.2实验区域
16.5实验原理
16.6实验步骤
16.6.1主成分分析
16.6.2最大似然分类
16.6.3建筑指数法
16.6.4专题制图
实验17植被指数类型的干旱遥感监测
17.1实验要求
17.2实验目标
17.3实验软件
17.4实验区域与数据
17.4.1实验数据
17.4.2实验区域
17.5实验原理
17.6实验步骤
17.6.1NDVI计算
17.6.2LST计算
17.6.3干旱指数计算
17.6.4干旱指数分级
专题五水环境遥感
实验18水域分布遥感提取
18.1实验要求
18.2实验目标
18.3实验软件
18.4实验区域与数据
18.4.1实验数据
18.4.2实验区域
18.5实验原理
18.5.1魔术棒
18.5.2水体指数法
18.5.3一键提取功能
18.6实验步骤
18.6.1数据预处理
18.6.2魔术棒提取
18.6.3水体指数法提取水体
18.6.4水体提取功能提取水体
18.6.5水域面积统计
18.6.6专题制图
实验19水环境参数反演
19.1实验要求
19.2实验目标
19.3实验软件
19.4实验区域与数据
19.4.1实验数据
19.4.2实验区域
19.5实验原理
19.6实验步骤
19.6.1数据的预处理
19.6.2基于波段运算的水环境参数反演
19.6.3制作水环境参数空间分布专题图
19.6.4专题制图
参考文献

姜海玲,北京大学工学博士，吉林省遥感学会常务理事，主要从事高光谱遥感基础理论及农业应用的研究。构建了全生育期玉米理化参量反演的高光谱智能观测模式，为高光谱智能观测模式下的硬件调整和优化提供技术支撑；系统研究了农作物种植结构时空演变，为农作物布局优化、农业调控措施优化提供基础依据。
近5年主持国家自然科学基金、协同育人项目、吉林省科技厅、教育厅项目等10余项；发表学术论文30余篇；授权实用新型专利2件，软件著作权登记10余项；参与编写学术专著5部。
承担研究生课程3门，本科生课程4门。获得学位与研究生教育发展中心2023年主题案例；主讲的《高光谱遥感》课程获吉林省研究生课程思政示范课程；获批吉林省高等教育教学改革研究课题；本科生《遥感数字图像处理》课程思政教学案例在 2023 年 吉林省高校课程思政教学案例评审活动中被评为“典范案例”。
指导学生参加大学生创新创业训练计划项目国家级2项、省级4项；指导学生参加学科专业竞赛近10项。

姜海玲,北京大学工学博士，吉林省遥感学会常务理事，主要从事高光谱遥感基础理论及农业应用的研究。构建了全生育期玉米理化参量反演的高光谱智能观测模式，为高光谱智能观测模式下的硬件调整和优化提供技术支撑；系统研究了农作物种植结构时空演变，为农作物布局优化、农业调控措施优化提供基础依据。
近5年主持国家自然科学基金、协同育人项目、吉林省科技厅、教育厅项目等10余项；发表学术论文30余篇；授权实用新型专利2件，软件著作权登记10余项；参与编写学术专著5部。
承担研究生课程3门，本科生课程4门。获得学位与研究生教育发展中心2023年主题案例；主讲的《高光谱遥感》课程获吉林省研究生课程思政示范课程；获批吉林省高等教育教学改革研究课题；本科生《遥感数字图像处理》课程思政教学案例在 2023 年 吉林省高校课程思政教学案例评审活动中被评为“典范案例”。
指导学生参加大学生创新创业训练计划项目国家级2项、省级4项；指导学生参加学科专业竞赛近10项。

本书是在国产遥感数据处理和分析平台PIE系列软件用户手册和培训素材的基础上，系统分析了其他相关教材在内容构成、形式表达以及在教学、科研及行业应用中所存在的实际问题，集合作者多年教学经验以及实践经验编写而成。通过结合理论基础与实际案例，提供了一个系统的学习和应用平台。全书共包括五个专题，18个实验，分别为农业遥感（专题一）、植被遥感（专题二）、土地覆盖与生态环境遥感（专题三）、城市与人居环境遥感（专题四）、水环境遥感（专题五）五个专题。专题一为农作物种植结构信息提取的基本方法，包括四种方法，统计模式识别、知识规则、智能计算、面向对象；专题二为植被定量参数的反演以及覆盖程度的监测，包括植被覆盖度遥感监测、植被叶片叶绿素反演、叶面积指数监测、草原与沙漠化监测；专题三为地表地物类型的识别以及生态环境监测，包括生态环境质量遥感监测、土地覆盖与生态环境遥感、近二十年长白山地区生态环境状况评价、秸秆焚烧火点提取、湿地遥感监测；专题四围绕着城市这一目标展开，包括城市热岛效应评估、城市积雪覆盖信息提取、城市不透水面提取；专题五包括水域分布信息的提取以及水环境参数的反演。每个专题都配备了典型的实验练习数据，留给学生充分的自我发挥与开拓空间。
本书可作为高等院校遥感、地理信息科学、自然地理学、环境科学、测绘工程以及其他相关专业学生的参考教材，也可以作为科学研究、工程技术等科研人员的参考用书。