醉染图书高分辨率遥感的数学物理基础9787030647214

“地球观测与导航技术丛书”编写说明

序

前言

章 电磁波反传输原理与高分辨率遥感特 1

1.1 电磁波反传输原理与麦克斯韦方程 1

1.2 高分辨率遥感空间特与几何高精度瓶颈 3

1.3 高分辨率遥感时间特与实时去冗余瓶颈 6

1.4 高分辨率遥感光谱特与像元解混谱段退化瓶颈 8

1.5 高分辨率遥感辐特与能量传递的“辐定标黑箱模型”瓶颈 9

1.6 高分辨率遥感定标与四大特物理量纲 12

1.7 本章小结 13

参考文献 14

部分 空间(几何)分辨率

第2章 空间特1：基于锥体构像仿生机器视觉的极坐标模型理论 17

2.1 直角坐标摄影测量的局限与稀疏阵根源解析 17

2.2 极坐标自由网光束法平差模型 21

2.2.1 直角坐标自由网平差模型 22

2.2.2 非线二乘平差优化模型 25

. 极坐标网光束法平差模型 29

..1 基于封闭解的定向法 29

..2 混合表达的直接网平差模型 30

.. 附加相似变换参数的间接网平差模型 31

2.4 点线作为共同观测的混合光束法平差模型 32

2.4.1 基于平面法向量参数化的线特征光束法平差模型 32

2.4.2 点线混合的光束法平差模型 35

2.5 极坐标光束法平差模型精度和效率验 36

2.5.1 数据介绍 36

2.5.2 Levenberg-Marquardt(LM)参数选择 37

2.5.3 航空摄影测量数据验 38

2.6 本章小结 45

参考文献 46

第3章 空间特2：航空遥感通用物理模型及可变基高比表征理论 47

3.1 数字航摄相机离散域成像新技术面临的问题 47

3.2 数字航摄相机通用物理模型与四个对偶技术特征 48

3.2.1 数字航摄相机通用物理结构 48

3.2.2 外视场拼接与内视场拼接 49

3.. 非严格与严格中心投影 50

3.2.4 一次成像与二次成像 52

3.2.5 单基线摄影测量与广义基线摄影测量 52

3.3 可变基高比的时空函数表征 54

3.3.1 基高比定义与数字化后可变基高比内涵 54

3.3.2 可变基高比的空间变量 55

3.3.3 可变基高比的时间变量 57

3.4 基于可变基高比函数和数字摄影测量系统类型的几何精度计量理论的建立和解释 57

3.4.1 可变基高比的时间变量与高程精度的关联模型 57

3.4.2 航摄系统光机参量与高程精度链接模型 60

3.4.3 多基线影像的获取方法 60

3.4.4 实验验 64

3.5 影响立体定位高程精度的几何指标 67

3.5.1 高程误差的严密估算公式 67

3.5.2 平面误差的严密估算公式 71

3.5.3 几何误差来源 74

3.6 单刚体二次成像原型系统实现与n次成像物理模型推广 76

3.6.1 二次成像(TC)相机设计及原型实践 76

3.6.2 二次～n次成像系统空间分辨率推导 77

3.7 航空单刚体n次成像与航天折返同光路等效映 81

3.7.1 单刚体n次折返式光路与n次成像物理模型等效分析 82

3.7.2 n次折返式同光路成像系统实现 83

3.8 本章小结 85

参考文献 85

第4章 空间特3：几何参量收敛误差和精度分析 87

4.1 光束法平差模型收敛误差分析 87

4.1.1 法方程奇异 8

4.1.2 平差模型中参数变量对观测误差灵敏度 90

4.1.3 收敛实验验 92

4.2 光束法平差模型收敛精度及速度分析 96

4.2.1 优化问题极值点的分布 96

4.2.2 目标函数的线化程度 97

4.. 收敛精度、速度实验验 98

4.3 光束法平差模型优化结构设计 99

4.3.1 基于Schur补的自由网平差降维相机系统设计 100

4.3.2 基于Schur补的网平差降维相机系统设计 103

4.4 数字基高比下的高程与平面精度预估 104

4.5 本章小结 106

参考文献 106

第二部分 时间分辨率

第5章 时间特1：常规3——维信息转换过冗余根源与仿生复眼3—3—2新机制 109

5.1 遥感信息过度冗余的3——维模式转换问题浅析 109

5.2 仿生复眼3—3—2维信息转换新模式 112

5.2.1 仿生复眼3—3—2维信息获取优势 112

5.2.2 仿生复眼3—3—2维信息转换 112

5.. 仿生复眼3—3—2维信息处理 114

5.3 复眼的视觉基础及3—3—2三级模式结构 115

5.3.1 复眼的结构及分布 115

5.3.2 复眼的侧抑制 117

5.3.3 生物3—3—2模式的视觉结构 120

5.3.4 基于3—3—2模式的仿生复眼成像传感器 120

5.4 基于OMS神经元仿生3—3运动目标检测模型 121

5.4.1 OMS神经元简介 121

5.4.2 复眼OMS检测机理 122

5.4.3 仿生复眼变分辨率检测 1

5.4.4 仿生OMS检测模型 1

5.4.5 仿生3—3 检测算法 124

5.5 仿生3—2检测算法及小运动目标检测 127

5.5.1 仿生3—2图像获取 127

5.5.2 二维目标的识别 128

5.5.3 仿生STMD检测模型 131

5.5.4 仿生STMD检测算法 133

5.6 本章小结 136

参考文献 136

第6章 时间特2：基于剖分-熵-基函数表征的数据实时处理理论 138

6.1 遥感影像数据实时处理的瓶颈问题 138

6.2 基于剖分格网结构的高效数据组织与管理 139

6.2.1 空间信息剖分格网简介 139

6.2.2 面片式三维重建技术 141

6.3 基于基函数-基向量-基图像理论的简表征存储与转换 146

6.3.1 基函数-基向量-基图像理论 147

6.3.2 基于信息熵的去冗余与无损压缩判据及有损压缩边界 149

6.3.3 基于率失真函数的有损压缩判据 150

6.4 基于熵-率失真函数的无损-有损压缩理论 150

6.4.1 熵编码与无损压缩算法 150

6.4.2 率失真函数与有损压缩算法 151

6.4.3 数据压缩解压缩技术 153

6.5 数据实时处理理论的建立和评价 155

6.6 本章小结 156

参考文献 156

第7章 时间特3：基于单光路光场成像的3—3维信息实时转换理论 157

7.1 3—3—2维信息转换模式下的直接成像原理 157

7.2 光场成像系统结构及预处理 158

7.2.1 光场遥感影像的辐校正 158

7.2.2 光场影像与探测器对齐 159

7.. 光场微透镜阵列位置检测 160

7.3 基于微透镜单光路光场三维信息获取方法 161

7.3.1 光场相对深度提取 161

7.3.2 深度信息的计算 163

7.3.3 深度信息优化方法 164

7.4 遥感传感器的深度定标方法 166

7.4.1 光场遥感相机内参定标 166

7.4.2 遥感深度信息定标 167

7.4.3 深度计算 168

7.5 光场成像参数及深度精度分析 169

7.5.1 成像几何分辨率分析 169

7.5.2 成像深度分辨率分析 172

7.5.3 成像有效景深分析 173

7.6 本章小结 174

参考文献 175

第三部分 光谱分辨率

第8章 光谱特1：多-高光谱转换机理的光谱重构理论 179

8.1多-高光谱关联的光谱重构理论基础 179

8.2 光谱重构的数据基础——高光谱库的构建与归一化 180

8.2.1 从公开发布的光谱库中选择光谱 180

8.2.2 从影像中收集光谱 184

8.. 野外光谱采集 184

8.2.4 波谱库质量控制与端元的规格化 185

8.3 光谱重构的端元基础——规格化多端元光谱分解 186

8.3.1 多端元光谱分解的基础 186

8.3.2 多端元迭代混合分解 188

8.3.3 光谱重构的丰度基础-模糊集全约束条件 190

8.4 FSME光谱重构机理的建立及验 196

8.4.1 重构原理 196

8.4.2 光谱重构测试 196

8.4.3 重构结果评价 199

8.5 本章小结 206

参考文献 206

第9章 光谱特2：可见-中/热红外反-发机理的光谱连续理论 207

9.1 色散型与干涉型光谱载荷的技术特征 207

.. 散型光谱成像技术 208

9.1.2 干涉型光谱成像技术 208

9.1.3 两类光谱成像方式的对比分析 209

9.2 中红外的反与发分离与温度反演 210

9.2.1 中红外辐传输模型 210

9.2.2 中红外谱区发能量与反能量的分离 212

9.3 多波段热红外的发率与温度反演基本算法 215

9.3.1 多波段热红外发率反演 215

9.3.2 多波段热红外温度分裂窗算法 216

9.4 基于多波段温度发率分离的发率测算方法 217

9.4.1 温度发率分离NEM模块算法 217

9.4.2 温度发率分离RAT模块算法 218

9.4.3 温度发率分离MMD模块算法 218

9.5 基于中红外的宽波段反-发光谱连续机理的建立及评价 219

9.6 本章小结 221

参考文献 221

0章 光谱特3：基于光谱重构和连续理论的像元解混模型方法 2

10.1 光谱重构机理下的像元解混基本方法及逆向对偶 2

10.1.1 混合像元解混的地物理解 2

10.1.2 混合像元分解的物理模型 224

10.2 中/热红外数据支持下的像元解混 225

10.2.1 中/热红外数据特及其在图像识别中的优势 225

10.2.2 中/热红外波数据支持下的像元解混方法 226

10.3 全色图像支持下的高光谱像元解混 228

10.3.1 全色图像支持下的像元解混步骤 228

10.3.2 全色图像支持下的像元解混过程 2

10.4 成像仪光谱连续机理及解混支撑手段 5

10.4.1 成像仪光谱可编程 5

10.4.2 通道可编程读取的三项主要关键技术

10.5 本章小结

参考文献

第四部分 辐分辨率

1章 辐特1：基于能量转换机理的辐传输理论 241

11.1 遥感辐传输基本理论 241

11.1.1 晴天条件大气辐传输模拟 241

11.1.2 云天条件大气辐传输模拟 243

11.2 中红外的光学物理特 246

11.2.1 中红外光谱大气光学特分析 246

……