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第1章 绪论1

1.1 问题的提出1

1.1.1 火山灰云概述1

1.1.2 火山灰云危害2

1.1.3 问题的提出3

1.2 遥感概述4

1.2.1 遥感基本概念4

1.2.2 遥感过程与遥感技术系统12

1.2.3 遥感发展简史15

1.2.4 3S集成技术23

1.3 遥感技术在火山灰云监测中的应用27

1.3.1 火山灰云卫星遥感监测27

1.3.2 研究现状29

1.3.3 经济建设和社会发展需求31

第2章 遥感物理基础33

2.1 物理基础33

2.1.1 电磁波谱与电磁辐射33

2.1.2 物体辐射特征37

2.1.3 大气对太阳辐射的影响40

2.1.4 微波的散射特性45

2.2 成像原理与图像特征46

2.2.1 卫星遥感和影像特征46

2.2.2 微波遥感与成像特征55

2.2.3 合成孔径侧视雷达57

2.3 遥感图像处理57

2.3.1 遥感图像复原58

2.3.2 遥感图像增强65

2.3.3 多源遥感数据融合69

2.4 遥感图像解译71

2.4.1 遥感图像的目视解译72

2.4.2 遥感图像的计算机解译73

第3章 遥感技术用于火山灰云监测的方法研究77

3.1 基础理论77

3.1.1 主成分分析77

3.1.2 独立分量分析80

3.1.3 支持向量机86

3.1.4 变分贝叶斯ICA算法90

3.2 综合变分贝叶斯ICA与SVM的火山灰云遥感监测算法95

3.2.1 综合变分贝叶斯ICA与SVM算法95

3.2.2 火山灰云监测案例——以桑厄昂火山灰云为例98

3.3 综合PCA-ICA加权与SVM的火山灰云遥感监测算法108

3.3.1 综合PCA-ICA加权与SVM算法108

3.3.2 火山灰云监测案例——以桑厄昂火山灰云为例118

3.4 其他火山灰云遥感监测算法122

3.4.1 火山灰云矿物成分及光谱特征122

3.4.2 热红外差值法124

3.4.3 假彩色合成法128

3.4.4 紫外吸收法130

3.4.5 可见光吸收法132

3.4.6 改进型算法132

第4章 遥感技术在火山灰云经典案例中的应用134

4.1 FY-3A遥感数据在火山灰云监测中的应用134

4.1.1 前言134

4.1.2 FY-3A卫星遥感数据概况134

4.1.3 FY-3A遥感数据在艾雅法拉火山灰云识别应用的探讨137

4.1.4 新方法在FY-3A遥感数据火山灰云识别应用中的探讨144

4.1.5 FY-3A遥感数据火山灰云识别结果验证148

4.2 CALIOP遥感数据在火山灰云监测中的应用153

4.2.1 数据和方法153

4.2.2 CALIOP遥感数据在艾雅法拉火山灰云识别应用的探讨155

4.2.3 结论和讨论163

第5章 火山灰沉降数值模拟与防灾减灾165

5.1 火山灰沉降数值模拟基础理论165

5.1.1 理论模型选择165

5.1.2 Suzuki模型方程和参数165

5.1.3 Suzuki模型验证及改进167

5.2 火山灰沉降数值模拟170

5.2.1 长白山天池火山灰沉降模拟170

5.2.2 艾雅法拉火山灰沉降数值模拟179

5.3 艾雅法拉火山灰云分布和扩散189

5.3.1 数据选取189

5.3.2 艾雅法拉火山灰云分布区划190

5.3.3 火山灰云分布遥感监测结果验证198

5.4 艾雅法拉火山灰云监测与防灾减灾200

5.4.1 火山喷发的危害200

5.4.2 艾雅法拉火山喷发的影响201

5.4.3 艾雅法拉火山灰云的防灾减灾202

第6章 结论与展望206

6.1 结论206

6.2 展望207

参考文献210

附录：英文缩略语220