Microwave Radiometry of Vegetation Canopies pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Chukhlantsev, Alexander A.

出品人:

頁數:287

译者:

出版時間:

價格:159

裝幀:HRD

isbn號碼:9781402046810

叢書系列:

圖書標籤:

• 微波輻射遙感
• 植被冠層
• 微波遙測
• 遙感
• 植被生物物理特性
• 地球觀測
• 農業遙感
• 環境遙感
• 微波散射
• 輻射傳輸

陸地生態係統中的水分動態與能量平衡：基於遙感技術的綜閤分析 本書聚焦於陸地生態係統，特彆是森林、草原和農田係統，在不同時空尺度下的水分循環、能量平衡及其與植被健康和氣候變化的相互作用。本書旨在整閤最前沿的遙感觀測數據、地錶過程模型與野外實證研究，為理解和預測生態係統響應全球變化的復雜機製提供深入的理論框架和實用的分析工具。 本書摒棄瞭對微波輻射理論的直接探討，轉而深入剖析瞭驅動地錶能量交換和水文過程的關鍵要素，特彆是地錶溫度、蒸散發、土壤濕度以及植被冠層結構對這些過程的影響。我們認為，這些參數的精確量化是理解生態係統碳水循環穩定性的核心所在。 第一部分：地錶能量平衡的遙感約束與模型化 本部分詳盡闡述瞭如何利用多源遙感數據（包括可見光、近紅外、熱紅外以及高光譜數據）來反演和量化地錶能量平衡方程中的各個分量。 第一章：地錶溫度的反演與時空變異性 我們首先係統迴顧瞭利用熱紅外遙感數據反演地錶亮溫（Land Surface Temperature, LST）的技術路綫，重點討論瞭大氣校正模型的選擇、地錶發射率的估算方法，特彆是針對復雜植被覆蓋區域（如多層林冠）的區域異質性處理。隨後，本書深入探討瞭LST在日變化和季節變化中的尺度效應。我們分析瞭如何將高分辨率的LST産品（如MODIS LST，Landsat LST）與區域氣候模型（RCMs）的輸齣進行耦閤，以揭示氣候異常事件（如熱浪或極端降水）對區域熱環境的長期影響。討論的重點在於，不同地錶覆蓋類型（如裸土、稀疏草地、茂密林地）在吸收太陽輻射和釋放潛熱方麵的差異，以及這些差異如何影響區域邊界層結構。 第二章：蒸散發的量化與模型集成 蒸散發（Evapotranspiration, ET）是地錶能量平衡中最大的不確定性來源之一。本書著重介紹瞭基於能量平衡閉閤的ET估算方法（如SEBS模型、Priestley-Taylor-Jeffreys模型），並對其在不同氣候帶的適用性進行瞭嚴格的評估。關鍵在於區分冠層蒸騰（Transpiration, T）和地錶蒸發（Evaporation, E）。我們引入瞭基於植被指數（如NDVI、EVI）與冠層水力導度關聯的生理參數化方案，用以分離冠層截留和根區水分供應對T的約束。此外，本書還探討瞭利用先進的同位素示蹤技術（如激光吸收光譜技術對水汽同位素的測量）來驗證和校正遙感反演ET産品的有效性，特彆是在評估灌溉效率和乾旱脅迫下水分利用效率（WUE）方麵。 第二部分：陸地水分存儲與水文過程的遙感監測 水分是連接氣候、植被和地質過程的橋梁。本部分緻力於闡述如何通過遙感手段量化陸地水文循環中的關鍵存儲項和輸送過程。 第三章：土壤濕度在水文循環中的作用與反演挑戰 土壤濕度（Soil Moisture, SM）是決定地錶能量分配和區域氣候反饋的關鍵參數。本書詳細梳理瞭L波段微波遙感（如SMAP、SMOS）用於大尺度SM反演的物理基礎，並著重分析瞭植被冠層衰減對信號的乾擾。我們提齣瞭修正植被光學深度和粗糙度參數的經驗模型，以提高在植被覆蓋度較高的區域（如熱帶森林）的SM反演精度。此外，本書還討論瞭如何結閤升尺度技術和地麵SM觀測網絡（如IBIS網絡），構建高時空分辨率的全球SM數據集，並利用這些數據來分析土壤水分在極端降水事件後的恢復速率，以及其對下遊河流流量的滯後效應。 第四章：地錶水體與地下水儲量變化的遙感監測 本書擴展瞭對地錶水體動態的分析，包括季節性濕地、水庫和季節性河流的麵積和儲量變化，主要依賴高分辨率光學遙感和SAR數據。一個核心議題是利用重力恢復與氣候實驗（GRACE/GRACE-FO）數據來監測區域尺度的水儲量變化（Total Water Storage Anomaly, TWSA）。我們詳細解釋瞭如何通過TWSA的分解（分離地下水、土壤水分和地錶水/雪水當量）來識彆區域性的地下水超采或補給趨勢。本書特彆關注瞭乾旱和半乾旱地區，利用TWSA變化來評估水資源的可持續性管理潛力。 第三部分：植被功能結構對水熱通量的影響 本部分將視角轉嚮植被本身，探討冠層結構、生理狀態如何調控能量與水分的交換。 第五章：冠層結構參數的提取與水熱交換的介導 本書強調瞭葉麵積指數（LAI）、冠層高度（CHM）和葉傾角分布（FHD）等冠層結構參數的重要性。我們探討瞭如何利用立體光學影像（如WorldView、PlanetScope）和激光雷達（LiDAR）數據，構建高精度的三維植被結構模型。這些結構模型被集成到先進的輻射傳輸模型中，用於更準確地模擬穿透冠層的太陽輻射分布和冠層內部的水分截留能力。討論的案例集中在針葉林和闊葉林冠層，分析瞭不同樹種的冠層密度如何影響地錶能量的分配，特彆是在清晨和傍晚低太陽高度角下的輻射傳輸效率。 第六章：植被水分脅迫的早期識彆與生理響應 在識彆水分脅迫方麵，本書側重於利用植被指數的瞬態變化和熱響應。我們討論瞭利用熱紅外與可見光數據構建的作物水分狀況指數（CWSI）的改進方法，以更好地適應非均勻地錶。更進一步，本書深入探討瞭基於高光譜遙感特徵（如紅邊位置、黃化指數）的葉片水分含量和生理指標（如最大光閤速率、氣孔導度）的估計，這些指標是評估植被早期水分脅迫的關鍵生理指標。通過將這些生理參數反饋到水文模型中，可以實現對生態係統碳匯潛力的動態評估。 總結：麵嚮氣候變化的陸地水熱反饋研究框架 全書的最終目標是構建一個整閤的、多尺度、多源遙感數據驅動的陸地水熱過程分析框架。本書認為，未來的研究必須超越單一參數的監測，轉而關注水文-能量-生態係統功能之間的耦閤反饋機製。通過結閤先進的機器學習技術對海量遙感觀測數據進行深度挖掘，結閤物理模型進行數據同化和模式驗證，纔能有效支撐氣候變化背景下區域水資源管理和生態係統韌性評估的決策需求。本書為從事環境遙感、水文學、生態學和氣候變化研究的研究人員提供瞭一套全麵的技術路綫圖和深入的理論參考。

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