海綿城市遙感監(jiān)測(cè)

目錄
第1章　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)概述　1
1.1　城市化進(jìn)程　1
1.1.1　城市化概念和特點(diǎn)　1
1.1.2　全球城市化發(fā)展歷程和趨勢(shì)　2
1.1.3　中國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程　3
1.2　城市水問題　6
1.2.1　不利水文效應(yīng)　6
1.2.2　洪澇災(zāi)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(guó)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(cè)科學(xué)問題　25
1.4.1　城市水系統(tǒng)復(fù)雜場(chǎng)景海綿體“時(shí)-空-譜-角”遙感監(jiān)測(cè)　25
1.4.2　城市水系統(tǒng)海綿建設(shè)布局智能優(yōu)化　25
1.4.3　海綿城市水文生態(tài)綜合效應(yīng)定量遙感評(píng)估　25
1.5　海綿城市建設(shè)遙感監(jiān)測(cè)對(duì)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(xiàn)　31
第2章　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容　34
2.1　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)需求　34
2.1.1　海綿城市下墊面水文效應(yīng)特征監(jiān)測(cè)　35
2.1.2　海綿城市下墊面用地覆蓋特征監(jiān)測(cè)　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(cè)　38
2.1.4　海綿城市下墊面匯流特征監(jiān)測(cè)　39
2.2　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)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(cè)影像資源　39
2.2.2　海綿城市下墊面產(chǎn)流遙感監(jiān)測(cè)影像資源　42
2.2.3　海綿城市下墊面匯流遙感監(jiān)測(cè)影像資源　46
2.3　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)面臨的關(guān)鍵問題　49
2.3.1　城市多源多時(shí)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(fù)雜下墊面同物異譜和異物同譜問題　52
2.3.6　城市復(fù)雜場(chǎng)景混合像元問題　52
2.4　海綿城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)　53
2.4.1　城市典型下墊面時(shí)空譜特性監(jiān)測(cè)技術(shù)　53
2.4.2　城市高空間分辨率遙感影像陰影檢測(cè)技術(shù)　55
2.4.3　城市遙感影像超分辨率重建時(shí)空融合技術(shù)　56
2.4.4　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)模型構(gòu)建技術(shù)　57
2.4.5　海綿城市建設(shè)成效遙感評(píng)價(jià)方法　59
參考文獻(xiàn)　60
第3章　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)生態(tài)模型　62
3.1　海綿城市生態(tài)學(xué)碳水通量遙感監(jiān)測(cè)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(cè)　63
3.1.3　基于渦度相關(guān)理論的海綿城市碳水通量觀測(cè)模型　65
3.2　海綿城市下墊面遙感觀測(cè)和信息表達(dá)模型　67
3.2.1　城市化對(duì)海綿城市下墊面的影響　67
3.2.2　海綿城市時(shí)-空-譜-角遙感觀測(cè)模型　68
3.2.3　海綿城市下墊面遙感信息表達(dá)模型　72
3.3　海綿城市生態(tài)學(xué)遙感監(jiān)測(cè)模型　74
3.3.1　海綿城市下墊面生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)　74
3.3.2　海綿城市水文水動(dòng)力模型及應(yīng)用　76
3.3.3　基于WaSSI-C的海綿城市生態(tài)學(xué)遙感監(jiān)測(cè)模型　85
3.3.4　基于WaSSI-C的城市水文生態(tài)效應(yīng)評(píng)估案例　89
參考文獻(xiàn)　92
第4章　多尺度城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)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(cè)方法　98
4.2.1　基于光譜指數(shù)的城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)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(cè)方法　101
4.2.3　基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)方法　102
4.3　亞像元尺度城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)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(cè)方法　107
4.3.2　基于局部自適應(yīng)端元合成的城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)方法　108
4.4　對(duì)象尺度城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)方法　110
4.4.1　城市不透水面多尺度場(chǎng)景分割　111
4.4.2　基于隨機(jī)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(cè)方法　113
參考文獻(xiàn)　114
第5章　海綿城市土地利用空間格局遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)方法　118
5.2.1　城市群不透水面遙感監(jiān)測(cè)方法　118
5.2.2　長(zhǎng)江三角洲不透水面遙感監(jiān)測(cè)　119
5.2.3　珠江三角洲不透水面遙感監(jiān)測(cè)　121
5.2.4　武漢城市圈不透水面遙感監(jiān)測(cè)　124
5.3　基于高分辨率遙感影像的海綿城市下墊面精細(xì)監(jiān)測(cè)方法　126
5.3.1　海綿城市下墊面遙感精細(xì)監(jiān)測(cè)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(cè)　127
5.3.3　梧州市海綿城市下墊面遙感監(jiān)測(cè)　132
參考文獻(xiàn)　134
第6章　多源遙感影像融合的海綿城市監(jiān)測(cè)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(wù)流程　136
6.1.2　遙感影像時(shí)空譜信息描述和提取　137
6.2　多源遙感影像時(shí)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(shí)相MODIS和Landsat遙感影像的時(shí)空譜融合方法　144
6.2.3　基于深度學(xué)習(xí)RSIFNN模型的全色多光譜影像時(shí)空譜融合方法　145
6.2.4　基于深度學(xué)習(xí)ESRCNN模型的多時(shí)相影像時(shí)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法　151
6.3.1　融合光學(xué)和SAR影像的海綿城市下墊面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法　151
6.3.2　融合光學(xué)影像和LiDAR數(shù)據(jù)的海綿城市下墊面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法　155
6.4　基于天空地聯(lián)合的海綿城市建設(shè)成效遙感監(jiān)測(cè)方法　158
6.4.1　基于透水鋪裝材質(zhì)光譜特征的海綿城市透水性監(jiān)測(cè)方法　159
6.4.2　基于三維探地雷達(dá)技術(shù)的海綿城市淺地表含水量監(jiān)測(cè)方法　168
6.4.3　基于光學(xué)和LiDAR數(shù)據(jù)的海綿城市地上生物量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法　177
參考文獻(xiàn)　180
第7章　面向城市水系統(tǒng)的海綿城市遙感監(jiān)測(cè)方法　182
7.1　海綿城市水系統(tǒng)及要素遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)　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(cè)技術(shù)　185
7.2　海綿城市水系統(tǒng)要素遙感監(jiān)測(cè)方法　187
7.2.1　海綿城市水體遙感監(jiān)測(cè)方法　187
7.2.2　海綿城市水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)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(píng)估案例　196
7.3.1　海綿城市水系統(tǒng)承載力遙感評(píng)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(jì)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(shè)計(jì)降雨量的海綿城市匯水區(qū)洪澇承載力評(píng)價(jià)　200
參考文獻(xiàn)　200
第8章　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　202
8.1　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)需求　202
8.2　海綿城市不同階段遙感監(jiān)測(cè)任務(wù)　203
8.2.1　基于海綿城市規(guī)劃角度的遙感信息監(jiān)測(cè)　203
8.2.2　基于海綿城市建設(shè)角度的遙感信息監(jiān)測(cè)　204
8.2.3　基于海綿城市運(yùn)維角度的遙感信息監(jiān)測(cè)　205
8.3　海綿城市典型專題的遙感監(jiān)測(cè)　205
8.3.1　海綿城市不透水面專題遙感監(jiān)測(cè)　205
8.3.2　海綿城市透水面專題遙感監(jiān)測(cè)　207
8.3.3　海綿城市蓄水專題遙感監(jiān)測(cè)　209
8.3.4　海綿城市漬水排水專題遙感監(jiān)測(cè)　215
8.4　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)思路　216
8.4.1　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)　216
8.4.2　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)　218
8.5　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐　219
8.5.1　海綿城市水系統(tǒng)優(yōu)化平臺(tái)　219
8.5.2　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用案例　220
參考文獻(xiàn)　223
第9章　海綿城市示范區(qū)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)踐　225
9.1　海綿城市示范區(qū)建設(shè)階段的遙感監(jiān)測(cè)需求　225
9.2　武漢市海綿城市建設(shè)遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容　227
9.2.1　武漢市海綿城市建設(shè)概述　227
9.2.2　武漢市海綿城市遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)　231
9.2.3　武漢市海綿城市建設(shè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　233
9.3　武漢市多尺度下墊面遙感監(jiān)測(cè)實(shí)踐　235
9.3.1　武漢市城市尺度下墊面遙感監(jiān)測(cè)　235
9.3.2　武漢市景觀尺度下墊面遙感監(jiān)測(cè)　237
9.4　武漢市海綿城市水系統(tǒng)遙感監(jiān)測(cè)實(shí)踐　240
9.4.1　武漢市自然水系特點(diǎn)　240
9.4.2　武漢市湖泊面積遙感監(jiān)測(cè)實(shí)例　241
9.4.3　武漢市模擬徑流監(jiān)測(cè)　244
9.5　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)　246
9.5.1　空地協(xié)同解決點(diǎn)面遙感監(jiān)測(cè)問題　246
9.5.2　地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)建設(shè)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(cè)問題　246
9.5.4　海綿城市遙感監(jiān)測(cè)的尺度問題　247
參考文獻(xiàn)　249