Remote Sensing in Hydrology and Water Management pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Schultz, Gert A. (EDT)/ Engman, E. T./ Schultz, Gert A./ Engman, E. T. (EDT)

出品人:

页数:503

译者:

出版时间:2000-6

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9783540640752

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遥感在水文学与水资源管理中的应用：理论、技术与案例研究 书籍简介 本书旨在全面深入地探讨遥感技术在现代水文学和水资源管理领域中的前沿应用、核心理论与实践方法。随着全球气候变化和水资源短缺问题的日益严峻，高精度、大范围、多尺度的水文信息获取成为科学决策和可持续管理的关键。本书正是为了填补理论与实践之间鸿沟，为科研人员、工程师、政策制定者以及高等院校师生提供一本综合性的参考教材和实用指南。 本书结构严谨，内容涵盖了从遥感基础理论到复杂水文模型耦合的各个方面，并辅以大量具有代表性的全球及区域案例研究。我们力求在保持学术深度与广度的同时，确保内容的实用性和前瞻性。 --- 第一部分：遥感基础理论与水文数据获取 本部分奠定了读者理解遥感在水文应用中的理论基础，并详细介绍了当前主流遥感技术的数据获取原理和预处理流程。 第一章：遥感原理在水文领域的特殊性 本章首先回顾了电磁波谱与水体、土壤、植被之间的相互作用机制。重点阐述了水文过程对不同波段（可见光、近红外、热红外、微波）的响应特征。讨论了空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率对水文参数反演精度和适用尺度的影响。特别引入了“尺度效应”在水文遥感中的重要性，以及如何通过多源异构数据融合来克服单一传感器局限性的策略。 第二章：光学遥感数据：地表覆盖与水体特征提取 详细介绍了Landsat系列、Sentinel-2、MODIS以及高分辨率商业卫星（如WorldView, Planet）在水文应用中的具体表现。重点聚焦于水体提取、水体面积监测、浊度（TSS）和叶绿素-a浓度的反演。 水体边界的精确提取： 探讨了基于阈值法、面向对象分类（OBIA）和深度学习方法（如U-Net）在复杂海岸线、河流弯道和湖泊边缘的精度提升。 水质参数的反演模型： 系统梳理了半经验模型、经验模型与机理模型的建立与验证过程。对大气校正的流程进行了详尽的步骤分解，强调了水体遥感中气溶胶光学厚度和水汽含量的精确估计对反演结果的重要性。 第三章：微波遥感：穿透云层与监测土壤水分 微波遥感因其全天时、全天候的特性，在水文监测中具有不可替代的地位。本章深入讲解了微波辐射计（如SMOS, SMAP）和雷达（如Sentinel-1, TerraSAR-X）的原理。 被动微波：土壤水分反演： 详细阐述了基于亮温的土壤体积含水量（VWC）反演模型，讨论了地表粗糙度、植被覆盖度（FVC）对后向散射系数的影响，以及如何进行多角度和多时相数据融合以提高中低纬度地区反演的可靠性。 主动微波：地表粗糙度与淹没区监测： 分析了SAR（合成孔径雷达）数据在识别地表积水、确定淹没边界中的优势。讨论了VV/VH极化组合在区分水体、湿地与高反射植被时的机理，并介绍了InSAR技术在形变监测（如地下水开采导致的地面沉降）中的基础应用。 --- 第二部分：关键水文要素的遥感反演与模型耦合 本部分将理论应用于实际的水文参数监测，重点介绍如何利用遥感数据驱动或校正水文模型。 第四章：降水、蒸散发与水循环要素监测 这是连接大气与水圈的关键环节。 降雨估算（PM）： 比较了基于红外（IR）和可见光（VIS）数据的云顶温度、云顶高度反演方法，以及微波反演法的优越性。重点分析了GPM（全球降水测量任务）和TRMM数据的后处理与偏差校正技术，强调了格点降水产品在流域尺度水文模拟中的插值与同化策略。 蒸散发（ET）的遥感估算： 详细介绍了能量平衡法（如SEBAL/METRIC模型）和基于植被指数的修正Penman-Monteith方法。讨论了如何利用遥感获取的LAI（叶面积指数）、地表温度（LST）以及反照率作为关键输入参数，实现了区域尺度的实际蒸散发量化。 第五章：雪冰水文：积雪水量当量（SWE）与冰川物质平衡 在冰雪覆盖区域，遥感是获取水文信息的主要手段。 积雪水量当量（SWE）的反演： 重点介绍了微波衰减法（L-波段亮温）和SAR的后向散射模型。讨论了雪深、雪密度、雪粒径等微观物理参数对微波信号的影响，并介绍了SWE反演中需要考虑的森林穿透效应和地表不均一性校正方法。 冰川/冰盖物质平衡监测： 阐述了利用立体像对技术（如Aero-LiDAR, TanDEM-X）进行高精度DEM生成，进而计算体积变化的原理。结合遥感反演的表面质量平衡（SQB）和质量平衡（SMB）方法，评估冰川对水资源系统的长期贡献。 第六章：地表水体储量与地下水储量估算 本章关注水体体积和储量的动态监测。 地表水体储量变化（WLH）： 利用雷达高度计（如Jason、Sentinel-3）在湖泊、水库和河流上的高精度水位测量，结合地貌反演技术，计算水体体积变化。对于大型河流和湿地，则侧重于SAR数据的淹没面积变化分析。 GRACE/GRACE-FO与水文模型耦合： 这是全球水资源监测的基石。详细讲解了重力恢复与气候实验（GRACE）数据反演陆地水储量变化（TWS）的原理，包括对大气水和海洋水信号的剥离。重点讨论了如何利用TWS变化与地表水、土壤水变化信息，反演出地下水储量的长期趋势，并讨论了数据反演中的“基准面”选择问题。 --- 第三部分：集成与应用：水资源管理与决策支持 本部分将遥感数据与水文建模、风险管理相结合，展示遥感在实际工程和管理中的应用价值。 第七章：遥感数据在水文模型中的同化与驱动 本章探讨了如何将遥感数据有效地整合到传统的、基于物理的水文模型中，以提高模型的预测能力。 模型输入参数的遥感获取： 涵盖了流域边界、河网提取、坡度坡长（LS因子）、水力传导系数等基于GIS和遥感的流域特征参数的自动化提取流程。 状态变量的同化： 详细介绍了将遥感反演的土壤水分、地表温度或积雪深度数据同化到如SWAT、VIC或HEC-HMS等模型中，通过卡尔曼滤波或变分同化方法，校正模型内部状态变量和参数的策略。 第八章：水资源风险评估与灾害监测 遥感是实时、大范围水文灾害响应的关键工具。 洪水淹没范围与深度模拟： 结合SAR和光学数据，建立了快速制图流程。重点分析了基于水文模型（如MIKE 21/3）与遥感观测数据的联合校验，以评估洪水风险区划的准确性。 干旱监测与预警： 采用多指标综合评价体系，结合气象干旱（如降水距平）、农业干旱（如植被健康指数NDVI/EVI的下降）和水文干旱（如地表水体萎缩、地下水位下降）的遥感监测，构建了具有时空代表性的综合干旱指数。 第九章：可持续水资源管理案例与未来展望 本章通过具体的、跨尺度的案例研究，展示了遥感在区域水资源规划中的实际效能。 跨界河流的共享水资源评估： 以大型国际河流流域为例，展示如何利用多源遥感数据（降水、蒸发、径流）进行水量平衡核算，支持水资源分配谈判。 城市水资源管理： 聚焦城市热岛效应与水资源消耗的关系，利用LST和蒸散发数据评估城市绿化对区域水循环的调节作用。 挑战与展望： 讨论了当前遥感水文学面临的主要挑战，包括：数据融合的标准化、模型参数的不确定性量化、高时间分辨率下云层干扰的应对，以及深度学习在水文预测中的潜力与局限性。 --- 总结 本书内容聚焦于如何利用当前最先进的遥感技术体系——从光学到微波，从被动到主动，从单参数到多要素集成——来解决水文学和水资源管理中的核心科学问题。它不仅提供了技术操作指南，更强调了数据在决策链中的科学解释与集成方法论，是理解和应用现代水文地球科学的必备参考。

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这本书的问世，在我看来，是在一个关键时刻，为解决当下迫切的水资源问题提供了宝贵的工具箱。我们都知道，水是生命之源，但全球许多地区正遭受着前所未有的水资源压力，从缺水到洪涝，都对社会经济发展和人民生活造成巨大影响。而遥感技术，以其宏观、动态、非接触式的监测能力，无疑是应对这些挑战的强大助手。我非常期待书中能够详细阐述遥感技术在水资源管理中的各个环节，包括但不限于：水资源量评估、水质监测、水旱灾害预警、水利工程规划与运行、地下水开发利用监测等等。我希望书中能提供一些具体的成功案例，展示遥感技术是如何帮助改善水资源利用效率，提高防灾减灾能力，促进可持续发展的。此外，我也关注书中是否会讨论遥感数据在政策制定和决策支持中的作用，如何将科学的监测结果转化为切实可行的管理措施。如果书中能够包含一些关于不同遥感传感器在水文应用中的优劣势分析，以及如何进行数据融合和集成，那将大大提升其实用价值。

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这本书的题目，在我看来，是一个高度概括的领域性研究成果的宣言。它预示着一本深入探讨遥感技术如何赋能水文学研究与水资源管理实践的书籍。作为一个对水资源可持续利用和环境保护充满关注的读者，我一直认为，科技是解决复杂环境问题的关键。遥感技术，凭借其独特的时空信息获取能力，在水文学领域展现出巨大的潜力。我期待书中能够详细阐述，如何利用遥感技术来监测和评估地表水体（河流、湖泊、水库）的变化，包括水量、水质、水温等关键指标。同时，我也想了解，遥感技术在地下水资源探测、监测以及管理方面能提供哪些支持。例如，如何利用地表形变监测来推断地下水开采对地壳的影响，或者如何利用热红外遥感来发现地下水渗漏点。我尤其关心书中是否会涉及到遥感数据在应对极端水事件，如洪水、干旱、滑坡等方面的应用，以及如何通过遥感信息来改进预警系统和应急响应机制。如果书中能提供一些关于遥感数据处理流程、模型建立以及不确定性分析的案例，将非常有助益。

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在我看来，这本书的标题就像一个指南针，指引着我探索遥感技术在水文学领域那片广阔而又充满挑战的海洋。我一直认为，要真正理解和管理好我们星球上的水，离不开精准、及时的监测手段。而遥感技术，正是提供了这种“上帝视角”，让我们能够以前所未有的方式窥探水循环的奥秘。我希望书中能够详细介绍各种遥感平台和传感器，例如卫星、无人机等，它们是如何获取水文信息的，以及不同类型的数据，如可见光、红外、微波等，分别对应着哪些水文参数。我特别期待书中能阐述遥感数据是如何被转化为可用的水文模型输入，以及如何通过这些模型来进行水文过程的模拟和预测。例如，利用遥感数据来估算地表蒸发、土壤湿度、降雨量，并将其应用于流域水文模拟，预测洪水和干旱的发生。此外，我也想了解，遥感技术在监测水体污染、评估水资源质量方面能发挥怎样的作用。如果书中能提供一些关于遥感数据反演算法和模型的介绍，并辅以相关的实例，那将是极大的收获。

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作为一名对地球科学充满好奇心的普通读者，我购买这本书的初衷，是想更深入地理解我们赖以生存的水资源是如何被监测和管理的。标题中的“遥感”二字，一开始让我觉得有些技术门槛，但“水文学与水资源管理”却将这个概念拉近了现实。我设想，这本书或许能以一种相对容易理解的方式，揭示我们头顶的卫星是如何“看见”地球上的水源，并帮助科学家们了解它们的变化。我希望书中能用生动的语言和图示，解释诸如“蒸散发”、“地表径流”、“土壤水分含量”等水文概念，并说明遥感技术是如何测量这些关键指标的。我特别期待能够了解到，遥感技术是如何帮助我们应对全球水资源挑战的，比如在干旱地区寻找地下水，或者监测冰川融化对海平面上升的影响。如果书中能够穿插一些令人惊叹的卫星图像，并配以深入浅出的解读，那就再好不过了。我希望这本书能让我从一个全新的视角，去认识水，去理解我们如何通过科技手段，更智慧地利用和保护这一宝贵的资源。

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这本书给我带来的第一感受是，它似乎是一座连接遥感技术与实际应用之间复杂桥梁的精心设计。我一直觉得，很多高深的技术理论，如果不能转化为解决实际问题的工具，其价值就会大打折扣。而“水文学与水资源管理”这个应用领域，又是如此贴近我们的生活，关系到农业灌溉、城市供水、防洪抗旱等等方方面面。因此，我非常期待这本书能够详细阐述遥感技术在这些具体场景下的应用模式。例如，它是否会介绍如何利用遥感数据来监测农田的土壤湿度，从而指导精准灌溉，减少水资源浪费？或者，它是否会展示如何通过卫星观测来评估洪水风险，并为防洪减灾提供科学依据？我尤其关心书中会否提供一些具体的案例研究，通过分析现实世界中的水文问题，来展示遥感技术是如何发挥其独特作用的。如果书中能够提供一些关于数据采集、处理、分析到最终决策支持的完整流程，那将是非常有价值的。我希望作者能够以一种清晰、系统的方式，将抽象的遥感原理转化为具体的水资源管理解决方案，让读者能够真切地感受到这项技术的力量和价值。

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这本书的封面给我一种沉静而深邃的感觉，就像幽深的湖泊水面下蕴藏着无尽的奥秘。而“遥感在水文学与水资源管理中”这个标题，则将我好奇的目光引向了科技如何深入探索和理解这些奥秘。我一直对我们脚下的这片土地以及它所承载的水资源如何被监测和管理感到着迷。这本书，在我看来，是一个窗口，让我得以一窥那些高高在上的卫星如何帮助我们更好地认识和利用水。我希望书中能够以一种既有学术深度又不失可读性的方式，介绍遥感技术在不同水文情境下的应用。比如，在干旱地区，遥感如何帮助我们发现和评估潜在的水源？在湿润地区，遥感又如何帮助我们监测和预测洪水？我尤其想了解，书中会如何探讨遥感技术在水质监测方面的应用，比如利用光谱信息来识别水体中的污染物，或者评估水体的富营养化程度。如果书中能展示一些令人印象深刻的遥感数据可视化成果，并解释它们所揭示的水文现象，那将极大地激发我的阅读兴趣。

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这本书的封面设计，我得说，第一眼看上去就充满了科学的严谨和对自然力量的敬畏。那种深邃的蓝色背景，隐约勾勒出地球的轮廓，又在细节处点缀着卫星影像的纹理，仿佛在诉说着一个关于遥感技术如何窥探和理解我们星球水循环秘密的故事。拿到手里，纸张的质感也相当不错，厚实而带有微微的磨砂感，翻阅时不会有廉价感，这一点对于一本学术性质的书籍来说，是至关重要的。我喜欢它封面上那种 subtle 的光泽，在不同的光线下会呈现出微妙的变化，就像水面在阳光下反射出的光芒一样，充满了生命力。我最期待的是，书中的插图和图表，希望能像封面一样，不仅信息量巨大，而且视觉呈现上也足够精美，能够让复杂的概念变得直观易懂。总的来说，从物理上的第一印象来看，这本书已经成功地勾起了我的阅读兴趣，它传递出一种“专业”、“可靠”并且“有内涵”的气息，让我相信里面蕴含着值得深入探索的知识。我迫不及待地想翻开扉页，看看内部的内容是否能像它的外观一样，给我带来惊喜和启发。我希望它能提供一些关于如何将遥感数据转化为实际水资源管理决策的详细案例，而不仅仅是理论上的介绍。

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我一直对卫星图像在描绘地球表面细微变化方面的能力感到着迷，而这本书的标题——“遥感在水文学与水资源管理中”——直接击中了我的兴趣点。想象一下，我们如何通过从太空的视角观察河流的流速、湖泊的面积、甚至地下水的分布，来制定更有效的用水策略，尤其是在面临日益严峻的水资源短缺和气候变化挑战的当下。这本书的出现，让我看到了将前沿的遥感技术与关乎民生的水资源管理相结合的巨大潜力。我好奇书中会如何深入探讨不同类型的遥感数据，比如光学、雷达、热红外等等，它们各自在水文监测中有何独特的优势和局限性。我特别想了解，作者是如何处理和分析这些海量数据，以提取出有意义的水文信息的？是否会包含一些先进的算法或模型？我期待书中能够提供一些关于数据质量控制、误差分析以及不确定性评估的实用指导，因为在实际应用中，这些往往是决定研究成果可靠性的关键。同时，我也希望书中能触及一些前沿的研究方向，比如利用人工智能和机器学习来提升遥感数据的解译精度和效率，或者探讨如何将多源遥感数据进行融合，以获得更全面的水文信息。

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这本书的出现，对我来说，不仅仅是一本关于遥感技术的书籍，更是一份关于如何以更智慧、更科学的方式理解和管理地球水资源的“攻略”。我一直认为，水资源的管理是当今世界面临的最严峻的挑战之一，而遥感技术，以其独特的优势，为我们提供了前所未有的洞察力。我非常期待书中能够详细介绍遥感技术在水文学各个分支领域中的应用，包括但不限于：降雨量估算、地表径流模拟、土壤水分监测、蒸发蒸腾量反演、冰雪覆盖监测、水库蓄水量变化分析等。我希望书中能够提供一些关于如何选择合适的遥感数据源、如何进行数据预处理和校正、如何应用各类反演模型来获取水文参数的详细指南。此外，我也关注书中是否会涉及遥感技术在水权分配、水资源合理利用规划、以及应对气候变化导致的水文极端事件等方面的应用。如果书中能够提供一些关于数据融合、多源信息集成，以及利用人工智能和机器学习技术来提升遥感水文学分析能力的讨论，那将是非常有价值的。

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这本书的封面设计，简洁而有力，那淡淡的蓝色调和隐约的地球轮廓，仿佛在诉说着一个关于水与科技的宏大叙事。而“遥感在水文学与水资源管理中”这个标题，则直观地表明了它所关注的焦点——将先进的遥感技术应用于解决我们最根本的水资源问题。我一直对科技如何帮助我们更好地理解和利用地球资源充满好奇，而水，作为生命之源，其监测与管理更是重中之重。我期待这本书能够为我打开一扇了解遥感技术在水文学领域应用的大门，让我能够明白，那些在太空中飞行的卫星，是如何“看见”我们脚下的河流、湖泊和土壤，又是如何帮助科学家们掌握水资源的脉搏。我希望书中能介绍一些具体的水文参数，比如地表温度、土壤湿度、水体面积变化等，是如何通过遥感技术被监测和量化的。同时，我也很想知道，遥感技术在应对水旱灾害、保障饮水安全、促进农业灌溉等方面，究竟能发挥多大的作用。如果书中能够包含一些生动的案例分析，展示遥感技术如何从理论走向实践，解决实际的水资源管理难题，那将是我非常乐于见到的。

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