海岸带生态环境变化遥感监测

本书总结了作者及其团队最近十余年的研究工作，系统讲述了卫星遥感的海岸带监测及其在深圳海岸带监测的应用。其中，第1章介绍海岸带生态环境的特点：第2~3章讲述遥感技术在海岸带监测的环境要素和对于海岸带遥感监测技术的难点以及解决方法第4~7章主要以深圳为例，通过具体的不同实例阐明如何利用遥感技术为海岸带监测服务，其中包括快速城市化进程中人类活动对深圳沿海生态环境的影响，深圳海域生态环境要素的遥感监测，海岸带区域生态环境时空变化特征与评价方法，以及深圳近岸海域赤潮灾害的时空分析。本书是一本应用性较强的专业书，可供高校相关专业教师、学生以及该领域的研究人员参考。

序
前言
第1章 海岸带的生态环境 1
1.1 海岸带的定义与划分 1
1.1.1 海岸带的定义 1
1.1.2 海岸带划分 2
1.2 海岸带类型 3
1.3 深圳海岸带的自然环境基本特征 4
第2章 海岸带生态环境要素的遥感监测 7
2.1 遥感监测技术概述 7
2.1.1 遥感技术简介 7
2.1.2 遥感卫星传感器 10
2.1.3 水色遥感 18
2.2 常见的海岸带生态环境要素 19
2.2.1 土地利用/覆盖 19
2.2.2 土壤质量 20
2.2.3 植被 21
2.2.4 海岸线 23
2.2.5 水色 23
2.2.6 水深和水下地形 24
2.2.7 灾害 25
2.3 基于遥感技术的海岸带生态环境要素监测 26
2.3.1 遥感监测海岸带生态环境的要素选择 26
2.3.2 遥感监测海岸带生态环境的原理 27
2.3.3 遥感海岸带生态环境监测现有技术进展 32
第3章 海岸带遥感监测数据的插补与重构 36
3.1 海岸带卫星遥感监测数据空间插补和尺度转换技术 36
3.1.1 空间插补与尺度转换技术国内外研究现状 36
3.1.2 基于U-STFM模型的水色遥感数据插补和重构 38
3.1.3 数据的预处理 38
3.1.4 使用U-STFM时空融合模型进行更高分辨率的遥感反射预测 39
3.1.5 回归模型建立预测光谱和MODIS叶绿素a产品的关系 41
3.1.6 实验验证方案 43
3.1.7 实例研究区域 45
3.1.8 实验结果和讨论 47
3.1.9 小结 62
3.2 海岸带卫星遥感监测数据时间要素插补技术 65
3.2.1 缺失数据的常用处理方法 65
3.2.2 多重插补（MI）技术的实现 66
第4章 快速城市化进程中人类活动对深圳沿海生态环境的影响 69
4.1 土地使用和海岸线的提取方法 70
4.1.1 研究区域 70
4.1.2 土地使用和海岸线空间信息的提取 71
4.1.3 海岸线检测 71
4.1.4 土地使用检测 72
4.2 基于土地利用程度指数的景观分类 73
4.2.1 人类活动空间分布的变化 74
4.2.2 景观样式变动 74
4.3 人类活动对深圳生态环境影响的空间差异 75
4.3.1 西部和东部地区人类活动空间分布的差异 75
4.3.2 正与负生态要素面积之比的变化 77
4.3.3 1990～2015 年景观元素的AWMSI、ED、PSCOV和PSSD的变化 78
4.3.4 CONNECT和SHEI正与负生态要素 79
4.3.5 景观层面积极与消极生态要素的联系 81
4.3.6 讨论 81
第5章 深圳海域生态环境要素的遥感监测 84
5.1 利用Landsat 8 影像对深圳近海海域叶绿素的监测技术 84
5.1.1 研究概述 84
5.1.2 数据的准备 84
5.1.3 Landsat 8影像预处理 86
5.1.4 季节分析 89
5.1.5 空间分布 91
5.1.6 与其他卫星传感器的对比分析 91
5.1.7 水质监测的应用 91
5.2 基于单通道法的深圳海域海表温度监测技术 92
5.2.1 研究区与数据源 93
5.2.2 结果与分析 95
5.2.3 精度验证 97
5.2.4 珠江口海域SST 周年变化 98
5.2.5 珠江口海域冬夏季节SST空间分布 99
第6章 海岸带区域生态环境时空变化特征与评价方法 101
6.1 海岸带区域初级生产力时空变化分析 101
6.1.1 初级生产力概述 101
6.1.2 海岸带初级生产力研究现状 102
6.1.3 初级生产力的影响因子 103
6.1.4 初级生产力的测量方法 106
6.1.5 海岸带区域海水初级生产力的遥感反演及其时空变化分析 109
6.2 海岸带区域水质评价体系 115
6.2.1 常见的水质评价方法 116
6.2.2 基于遥感数据的水质评价方法 118
6.2.3 海岸带区域水质评价体系——以深圳为例 121
6.3 海岸带区域生态安全评价方法 141
6.3.1 海岸带区域生态安全概述 141
6.3.2 深圳海洋生态环境安全评价方案探索 142
第7章 深圳近岸海域赤潮灾害的时空分析 149
7.1 国内外研究现状 150
7.2 研究区域的生态背景与赤潮季节分布 152
7.2.1 研究区域概况 152
7.2.2 深圳近岸海域赤潮孕灾基础条件及现状 155
7.3 基于时间序列的赤潮灾害的预测 158
7.3.1 深圳海域赤潮和气候变化的关联 158
7.3.2 研究方法 158
7.3.3 研究结果 160
7.4 深圳海域赤潮的灰度预测 162
7.4.1 灰度预测方法 162
7.4.2 研究结果 162
7.5 结论与展望 163
参考文献 164