海綿城市遙感監(jiān)測

目錄
第1章　海綿城市遙感監(jiān)測概述　1
1.1　城市化進程　1
1.1.1　城市化概念和特點　1
1.1.2　全球城市化發(fā)展歷程和趨勢　2
1.1.3　中國城市化發(fā)展進程　3
1.2　城市水問題　6
1.2.1　不利水文效應　6
1.2.2　洪澇災害問題　7
1.2.3　水環(huán)境問題　9
1.3　海綿城市生態(tài)理念　10
1.3.1　海綿城市概念　10
1.3.2　國內(nèi)外生態(tài)雨洪管理理念　11
1.3.3　城市海綿體主要類型　12
1.3.4　城市海綿體空間分布形式　18
1.4　海綿城市遙感監(jiān)測科學問題　25
1.4.1　城市水系統(tǒng)復雜場景海綿體“時-空-譜-角”遙感監(jiān)測　25
1.4.2　城市水系統(tǒng)海綿建設布局智能優(yōu)化　25
1.4.3　海綿城市水文生態(tài)綜合效應定量遙感評估　25
1.5　海綿城市建設遙感監(jiān)測對象　26
1.5.1　交通要素　26
1.5.2　建筑要素　28
1.5.3　綠地要素　29
1.5.4　裸土要素　30
1.5.5　水體要素　31
參考文獻　31
第2章　海綿城市遙感監(jiān)測內(nèi)容　34
2.1　海綿城市遙感監(jiān)測需求　34
2.1.1　海綿城市下墊面水文效應特征監(jiān)測　35
2.1.2　海綿城市下墊面用地覆蓋特征監(jiān)測　35
2.1.3　海綿城市下墊面產(chǎn)流水文狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測　38
2.1.4　海綿城市下墊面匯流特征監(jiān)測　39
2.2　海綿城市遙感監(jiān)測可利用影像資源　39
2.2.1　海綿城市下墊面用地覆蓋特征監(jiān)測影像資源　39
2.2.2　海綿城市下墊面產(chǎn)流遙感監(jiān)測影像資源　42
2.2.3　海綿城市下墊面匯流遙感監(jiān)測影像資源　46
2.3　海綿城市遙感監(jiān)測面臨的關鍵問題　49
2.3.1　城市多源多時相遙感影像色調(diào)差異問題　49
2.3.2　城市遙感影像云遮擋問題　50
2.3.3　城市遙感影像高層建筑陰影遮擋問題　51
2.3.4　城市遙感影像植被陰影遮擋問題　51
2.3.5　城市復雜下墊面同物異譜和異物同譜問題　52
2.3.6　城市復雜場景混合像元問題　52
2.4　海綿城市下墊面遙感監(jiān)測關鍵技術　53
2.4.1　城市典型下墊面時空譜特性監(jiān)測技術　53
2.4.2　城市高空間分辨率遙感影像陰影檢測技術　55
2.4.3　城市遙感影像超分辨率重建時空融合技術　56
2.4.4　海綿城市遙感監(jiān)測模型構建技術　57
2.4.5　海綿城市建設成效遙感評價方法　59
參考文獻　60
第3章　海綿城市遙感監(jiān)測生態(tài)模型　62
3.1　海綿城市生態(tài)學碳水通量遙感監(jiān)測模型　62
3.1.1　海綿城市碳水循環(huán)　62
3.1.2　海綿城市生態(tài)系統(tǒng)碳水通量監(jiān)測　63
3.1.3　基于渦度相關理論的海綿城市碳水通量觀測模型　65
3.2　海綿城市下墊面遙感觀測和信息表達模型　67
3.2.1　城市化對海綿城市下墊面的影響　67
3.2.2　海綿城市時-空-譜-角遙感觀測模型　68
3.2.3　海綿城市下墊面遙感信息表達模型　72
3.3　海綿城市生態(tài)學遙感監(jiān)測模型　74
3.3.1　海綿城市下墊面生態(tài)遙感監(jiān)測　74
3.3.2　海綿城市水文水動力模型及應用　76
3.3.3　基于WaSSI-C的海綿城市生態(tài)學遙感監(jiān)測模型　85
3.3.4　基于WaSSI-C的城市水文生態(tài)效應評估案例　89
參考文獻　92
第4章　多尺度城市下墊面遙感監(jiān)測方法　96
4.1　城市下墊面分類體系　96
4.2　像元尺度城市下墊面遙感監(jiān)測方法　98
4.2.1　基于光譜指數(shù)的城市下墊面遙感監(jiān)測方法　98
4.2.2　基于半監(jiān)督模糊聚類的城市下墊面遙感監(jiān)測方法　101
4.2.3　基于監(jiān)督學習的城市下墊面遙感監(jiān)測方法　102
4.3　亞像元尺度城市下墊面遙感監(jiān)測方法　106
4.3.1　基于線性混合像元分解的城市下墊面遙感監(jiān)測方法　107
4.3.2　基于局部自適應端元合成的城市下墊面遙感監(jiān)測方法　108
4.4　對象尺度城市下墊面遙感監(jiān)測方法　110
4.4.1　城市不透水面多尺度場景分割　111
4.4.2　基于隨機森林的下墊面分類　112
4.4.3　圖譜特征逐層融合的迭代提取模型　112
4.5　景觀尺度城市下墊面遙感監(jiān)測方法　113
參考文獻　114
第5章　海綿城市土地利用空間格局遙感動態(tài)監(jiān)測方法　116
5.1　海綿城市土地利用空間格局用地模式　116
5.2　基于中低分辨率遙感影像的海綿城市監(jiān)測方法　118
5.2.1　城市群不透水面遙感監(jiān)測方法　118
5.2.2　長江三角洲不透水面遙感監(jiān)測　119
5.2.3　珠江三角洲不透水面遙感監(jiān)測　121
5.2.4　武漢城市圈不透水面遙感監(jiān)測　124
5.3　基于高分辨率遙感影像的海綿城市下墊面精細監(jiān)測方法　126
5.3.1　海綿城市下墊面遙感精細監(jiān)測方法　126
5.3.2　珠海市橫琴新區(qū)海綿城市示范區(qū)下墊面遙感監(jiān)測　127
5.3.3　梧州市海綿城市下墊面遙感監(jiān)測　132
參考文獻　134
第6章　多源遙感影像融合的海綿城市監(jiān)測方法　136
6.1　多源遙感影像融合的基本方法　136
6.1.1　多源遙感影像融合的業(yè)務流程　136
6.1.2　遙感影像時空譜信息描述和提取　137
6.2　多源遙感影像時空譜融合方法　141
6.2.1　常用的全色多光譜影像融合方法　143
6.2.2　基于不同時相MODIS和Landsat遙感影像的時空譜融合方法　144
6.2.3　基于深度學習RSIFNN模型的全色多光譜影像時空譜融合方法　145
6.2.4　基于深度學習ESRCNN模型的多時相影像時空譜融合方法　148
6.3　多源遙感影像融合的海綿城市下墊面動態(tài)監(jiān)測方法　151
6.3.1　融合光學和SAR影像的海綿城市下墊面動態(tài)監(jiān)測方法　151
6.3.2　融合光學影像和LiDAR數(shù)據(jù)的海綿城市下墊面動態(tài)監(jiān)測方法　155
6.4　基于天空地聯(lián)合的海綿城市建設成效遙感監(jiān)測方法　158
6.4.1　基于透水鋪裝材質光譜特征的海綿城市透水性監(jiān)測方法　159
6.4.2　基于三維探地雷達技術的海綿城市淺地表含水量監(jiān)測方法　168
6.4.3　基于光學和LiDAR數(shù)據(jù)的海綿城市地上生物量動態(tài)監(jiān)測方法　175
6.4.4　基于天空地多傳感器集成的海綿城市水系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測方法　177
參考文獻　180
第7章　面向城市水系統(tǒng)的海綿城市遙感監(jiān)測方法　182
7.1　海綿城市水系統(tǒng)及要素遙感監(jiān)測技術　182
7.1.1　海綿城市水系統(tǒng)組成　182
7.1.2　海綿城市水系統(tǒng)循環(huán)模式　183
7.1.3　海綿城市水系統(tǒng)要素遙感監(jiān)測技術　185
7.2　海綿城市水系統(tǒng)要素遙感監(jiān)測方法　187
7.2.1　海綿城市水體遙感監(jiān)測方法　187
7.2.2　海綿城市水質遙感監(jiān)測方法　189
7.2.3　海綿城市降雨量遙感反演方法　192
7.2.4　海綿城市地表徑流模擬和估算方法　194
7.3　海綿城市水系統(tǒng)洪澇承載力遙感評估案例　196
7.3.1　海綿城市水系統(tǒng)承載力遙感評估流程　196
7.3.2　基于遙感影像的海綿城市下墊面調(diào)蓄庫容量計算　197
7.3.3　海綿城市匯水區(qū)匯流能力分析　198
7.3.4　基于設計降雨量的海綿城市匯水區(qū)洪澇承載力評價　200
參考文獻　200
第8章　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)　202
8.1　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設需求　202
8.2　海綿城市不同階段遙感監(jiān)測任務　203
8.2.1　基于海綿城市規(guī)劃角度的遙感信息監(jiān)測　203
8.2.2　基于海綿城市建設角度的遙感信息監(jiān)測　204
8.2.3　基于海綿城市運維角度的遙感信息監(jiān)測　205
8.3　海綿城市典型專題的遙感監(jiān)測　205
8.3.1　海綿城市不透水面專題遙感監(jiān)測　205
8.3.2　海綿城市透水面專題遙感監(jiān)測　207
8.3.3　海綿城市蓄水專題遙感監(jiān)測　209
8.3.4　海綿城市漬水排水專題遙感監(jiān)測　215
8.4　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設思路　216
8.4.1　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)架構設計　216
8.4.2　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設關鍵技術　218
8.5　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設實踐　219
8.5.1　海綿城市水系統(tǒng)優(yōu)化平臺　219
8.5.2　海綿城市遙感監(jiān)測系統(tǒng)應用案例　220
參考文獻　223
第9章　海綿城市示范區(qū)遙感監(jiān)測應用實踐　225
9.1　海綿城市示范區(qū)建設階段的遙感監(jiān)測需求　225
9.2　武漢市海綿城市建設遙感監(jiān)測內(nèi)容　227
9.2.1　武漢市海綿城市建設概述　227
9.2.2　武漢市海綿城市遙感監(jiān)測指標　231
9.2.3　武漢市海綿城市建設監(jiān)測系統(tǒng)　233
9.3　武漢市多尺度下墊面遙感監(jiān)測實踐　235
9.3.1　武漢市城市尺度下墊面遙感監(jiān)測　235
9.3.2　武漢市景觀尺度下墊面遙感監(jiān)測　237
9.4　武漢市海綿城市水系統(tǒng)遙感監(jiān)測實踐　240
9.4.1　武漢市自然水系特點　240
9.4.2　武漢市湖泊面積遙感監(jiān)測實例　241
9.4.3　武漢市模擬徑流監(jiān)測　244
9.5　海綿城市遙感監(jiān)測面臨的挑戰(zhàn)　246
9.5.1　空地協(xié)同解決點面遙感監(jiān)測問題　246
9.5.2　地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)建設成本問題　246
9.5.3　建成區(qū)透水鋪裝改造后的透水性能監(jiān)測問題　246
9.5.4　海綿城市遙感監(jiān)測的尺度問題　247
參考文獻　249