田国良、柳钦火、陈良富等著的《热红外遥感(第2版)》结合中国的特点，系统阐述了热红外遥感基础以及热红外信息探测、信息模型、定量反演和应用等方面的发展状况、学科前沿问题、发展趋势和应用成果，包括热红外遥感在我国的攀登计划和重大基础研究计划（G2000077900）中以及其他方面取得的最新重要进展和重要成果。

针对当前遥感发展的现状和趋势，田国良、柳钦火、陈良富等著的《热红外遥感(第2版)》结合中国的特点，系统阐述了热红外遥感基础以及热红外信息探测、信息模型、定量反演和应用等方面的发展状况、学科前沿问题、发展趋势和应用成果，包括热红外遥感在我国的攀登计划和重大基础研究计划(G2000077900)中以及其他方面取得的最新重要进展和重要成果。

《热红外遥感(第2版)》共12章，其中第1至6章为热红外遥感基础、仪器、模型和信息定量反演的理论和方法；第7至12章为热红外遥感的应用，分别总结了热红外遥感在地表净辐射的遥感估算，农田蒸散的定量遥感监测，土壤水分与旱情的遥感监测，城市热环境遥感监测，森林火灾的遥感监测，以及其他领域中的应用。

本书读者对象：从事遥感科技研究、遥感项目规划管理、遥感应用，以及数字城市和数字工程建设的科技和管理人员，高校遥感和GIS专业的本科生、研究生等。

第1章 热红外遥感基础/1

 1.1 热辐射的基本概念与定律/1

1.1.1 表征辐射特性的基本概念/1

1.1.2 热辐射的基本定律/3

 1.2 物体的热红外辐射特性/6

1.2.1 太阳热红外辐射特性/6

1.2.2 地表热红外辐射特性/7

 1.3 大气热红外辐射传输方程/11

1.3.1 大气成分及其分布/11

1.3.2 大气的吸收、散射与辐射特性/12

1.3.3 大气辐射传输方程/14

1.3.4 热红外辐射在大气中的传输/15

1.3.5 遥感传感器宽通道的热红外辐射传输方程/18

1.3.6 热红外辐射大气传输计算软件/20

 1.4 热红外遥感研究前沿综述/22

1.4.1 热红外遥感载荷发展简介/22

1.4.2 热红外遥感辐射传输模型研究前沿/26

1.4.3 热红外遥感反演研究进展/28

1.4.4 热红外遥感应用领域展望/29

 参考文献/30

第2章 热红外遥感信息探测/32

 2.1 热红外遥感系统/32

2.1.1 热红外遥感系统发展/32

2.1.2 热红外探测平台/33

2.1.3 热红外遥感系统的成像特性和观测试验方法/36

2.1.4 热红外辐射方向特性4种野外测量方法比较/43

 2.2 热红外设备定标/44

2.2.1 发射前的实验室定标/44

2.2.2 星上黑体定标/48

2.2.3 在轨场地绝对辐射定标/52

2.2.4 交叉定标/61

2.2.5 小结/62

 2.3 热红外图像预处理/62

2.3.1 几何校正/62

2.3.2 相对辐射校正/65

2.3.3 热红外遥感数据大气校正/68

 参考文献/72

第3章 热红外遥感信息模型/75

 3.1 热红外遥感信息模型概况/75

3.1.1 遥感信息模型与热红外遥感信息模型/75

3.1.2 热红外遥感信息模型的发展和认识过程/75

3.1.3 热红外遥感信息模型的影响因素与模型类型/78

 3.2 比辐射率和温度的概念与一般模型/78

3.2.1 有关温度的基本概念/78

3.2.2 同温均质表面比辐射率及其方向性/80

3.2.3 非同温非均质表面的等效温度与比辐射率/82

 3.3 组分有效比辐射率及其矩阵表达/84

3.3.1 二维平面像元组分有效比辐射率/84

3.3.2 三维非同温混合像元组分有效比辐射率/85

3.3.3 组分有效比辐射率的矩阵表达/87

 3.4 考虑温差的发射率的定义及普朗克定律尺度效应/90

3.4.1 平面混合像元温差导致的发射率视在增量/90

3.4.2 三维结构像元多次散射导致的发射率视在增量/90

 3.5 普朗克定律的尺度效应和地表热辐射公式的尺度校正/91

3.5.1 非同温黑体平面上普朗克定律的尺度效应/91

3.5.2 非同温黑体表面有效发射率大于1的物理意义/94

3.5.3 三维结构非同温黑体表面普朗克定律的尺度效应/95

3.5.4 真实地表热辐射公式的尺度校正/96

 3.6 连续植被热辐射模型/98

3.6.1 连续植被热辐射参数与概念/98

3.6.2 连续植被冠层无散射模型/104

3.6.3 连续植被冠层一次散射热辐射模型/105

3.6.4 作物冠层的热红外辐射传输模型的通量模型/107

 3.7 行结构热红外遥感信息模型/113

3.7.1 行结构模型特点与简介/113

3.7.2 行结构箱型模型/114

3.7.3 行结构孔隙率模型/115

3.7.4 行结构亮温模型/122

 3.8 热红外计算机模拟统计模型/136

3.8.1 蒙特卡罗模拟方法简介/137

3.8.2 植被冠层热辐射的蒙特卡罗模拟计算/139

3.8.3 连续植被热辐射的蒙特卡罗模拟结果与验证[3]/143

 参考文献/148

第4章 热红外遥感计算机模拟模型/155

 4.1 热红外辐射传输计算机模拟模型概述/155

4.1.1 地表温热红外辐射方向性计算机模拟的意义/155

4.1.2 热辐射方向性模型研究现状/157

4.1.3 植被冠层组分温度分布模拟研究现状/158

 4.2 地表真实场景计算机模拟/160

 4.3 植被冠层组分温度分布计算机模拟模型/161

4.3.1 ECUPID模型参数化方案/161

4.3.2 ECUPID模型敏感性分析/162

4.3.3 ECUPID模型的模拟验证/162

 4.4 植被冠层热红外辐射方向性计算机模拟模型/166

4.4.1 TRGM模型构建/166

4.4.2 TRGM模型参数化方案/168

4.4.3 TRGM模型软件开发/169

4.4.4 TRGM模型敏感性分析/170

4.4.5 热红外辐射方向性模型的比较和验证/176

 4.5 植被冠层热红外辐射方向性计算机模拟系统及应用/181

4.5.1 模拟系统介绍/181

4.5.2 模拟系统敏感性分析/182

4.5.3 作物冠层内部温度时空分布特征的模拟与分析/187

4.5.4 典型农作物冠层方向亮温的模拟与分析/191

 参考文献/196

第5章 地表温度遥感反演/200

 5.1 地表温度遥感反演的基本理论/200

5.1.1 地表参数遥感反演方法概述/200

5.1.2 地表温度反演的基本问题/203

5.1.3 地表温度遥感定量反演的发展/205

 5.2 地表温度发射率分离算法/208

5.2.1 温度发射率分离的典型算法/208

5.2.2 温度发射率分离方法在遥感图像数据中的应用/213

5.2.3 估算地表发射率的其他方法/214

 5.3 像元平均温度的遥感反演/215

5.3.1 单通道法/215

5.3.2 多通道法（劈窗算法）/217

5.3.3 多时相法/223

 5.4 组分温度的遥感反演/232

5.4.1 组分温度反演的意义和所依赖的条件/232

5.4.2 多角度基于大气校正产品的组分温度反演/233

5.4.3 多角度与劈窗算法结合的组分温度反演/239

5.4.4 其他组分温度反演算法的可能性分析/240

5.4.5 组分温度遥感反演的信息分析/243

 5.5 地表温度和发射率反演的前沿问题与展望/245

 参考文献/245

第6章 热红外高光谱遥感反演/250

 6.1 温室气体二氧化碳和甲烷的热红外高光谱遥感反演/250

6.1.1 基于热红外高光谱数据的CO2浓度反演/251

6.1.2 甲烷的热红外高光谱遥感反演/258

6.1.3 反演实验和验证/260

 6.2 热红外高光谱数据的温度和发射率分离/264

6.2.1 原理与方法/264

6.2.2 基于迭代的温度与发射率分离/265

6.2.3 发射率测量/268

 6.3 基于星载热红外高光谱数据的大气地表参数一体化反演/276

6.3.1 原理与方法/276

6.3.2 大气窗口的选择/278

6.3.3 基于星载高光谱数据的一体化反演方法/279

 参考文献/284

第7章 地表净辐射遥感估算/288

 7.1 地表净辐射遥感估算概述/288

7.1.1 地表净辐射概念/288

7.1.2 地表净辐射Rn遥感估算原理/289

7.1.3 研究现状与发展趋势/291

7.1.4 Rn估算的不确定性分析/293

 7.2 短波净辐射遥感估算/294

7.2.1 直接估算法/294

7.2.2 下行短波辐射遥感估算/295

7.2.3 地表反照率反演/298

7.2.4 短波净辐射遥感估算不确定性分析/304

 7.3 长波净辐射遥感估算/305

7.3.1 长波辐射遥感估算原理/305

7.3.2 大气下行长波辐射遥感估算模型/307

7.3.3 上行长波辐射遥感估算模型/312

7.3.4 长波辐射遥感估算的不确定性分析/313

 7.4 实例分析/315

7.4.1 下行短波辐射估算/315

7.4.2 反照率反演/317

7.4.3 长波辐射估算/319

 参考文献/321

第8章 农田蒸散遥感定量监测/327

 8.1 概述/327

8.1.1 自然界的蒸发与蒸散/327

8.1.2 蒸发测量与遥感蒸散估算的意义/328

8.1.3 相关的基本概念/330

 8.2 农田蒸散遥感信息模型/333

8.2.1 单层模型/333

8.2.2 双层模型/337

8.2.3 其他模型/341

 8.3 遥感定量估算农田蒸散的方法/343

8.3.1 基本流程/343

8.3.2 遥感参数反演和数据准备/345

8.3.3 有效能量的计算/345

8.3.4 阻抗的计算/346

 8.4 蒸散遥感的空间尺度问题/349

8.4.1 蒸散遥感的空间尺度效应分析/349

8.4.2 蒸散估算的空间尺度误差纠正方法/356

 8.5 蒸散遥感的时间尺度扩展方法/361

8.5.1 由瞬时到日蒸散的计算方法/361

8.5.2 陆面数据同化的方法/364

 8.6 验证及不确定性分析/365

8.6.1 验证/365

8.6.2 不确定性分析/367

 参考文献/370

第9章 土壤水分与旱情遥感监测/378

 9.1 旱情概述/378

 9.2 干旱概念、指标与特征/379

9.2.1 干旱概念/379

9.2.2 干旱指标/380

9.2.3 干旱特征/382

 9.3 旱情分布特征与旱情遥感监测概述/383

 9.4 遥感与旱情监测/385

9.4.1 遥感与土壤湿度监测/385

9.4.2 遥感光谱波段与旱情监测/386

 9.5 植被指数/地表温度与土壤湿度/388

9.5.1 地表温度与植被指数/388

9.5.2 LST/NDVI斜率与土壤湿度/389

9.5.3 地表温度与植被指数特征空间/389

9.5.4 温度植被干旱指数/391

9.5.5 地表温度植被指数特征空间模型/391

9.5.6 影响植被指数和地表温度关系的因素/394

9.5.7 空间土壤湿度概念/397

 9.6 土壤水分与旱情的遥感监测模型和方法/397

9.6.1 热惯量模型/397

9.6.2 基于能量平衡的土壤水分遥感监测模型/402

9.6.3 基于水量平衡的土壤水分遥感监测模型/404

9.6.4 作物缺水指数模型/405

9.6.5 其他方法和模型/405

 9.7 旱情遥感监测系统设计与实验/409

9.7.1 黄淮海平原地区旱情遥感监测系统/409

9.7.2 中国旱情的VCI法监测系统/410

9.7.3 中国旱情的Ts/NDVI法监测系统/418

9.7.4 中国旱情的健康指数法监测系统/419

 9.8 干旱监测与制图/423

9.8.1 旱情监测与制图示例/423

9.8.2 精度检验与评价/428

 参考文献/435

第10章 城市热环境遥感监测/441

 10.1 城市环境系统概述/441

 10.2 城市热环境特征/443

10.2.1 基本概念/443

10.2.2 城市环境热场的形成原因/445

10.2.3 城市热环境特征/446

 10.3 城市热环境遥感监测/448

10.3.1 热红外遥感监测主要研究内容/448

10.3.2 城市热环境监测现状与发展趋势/448

10.3.3 城市热环境模型和方法研究/451

10.3.4 城市热环境主要参数测量和计算方法/458

10.3.5 城市热景观遥感监测/464

10.3.6 城市热岛遥感监测/467

10.3.7 城市热污染（热异常）监测/469

 10.4 城市人居热环境评价/469

10.4.1 城市人居环境评价意义/469

10.4.2 城市人居热环境评价原则与步骤/470

10.4.3 城市人居热环境评价指标/471

10.4.4 城市热环境景观评价体系/471

 参考文献/472

第11章 森林火灾遥感监测/478

 11.1 森林火灾的基本特征/478

11.1.1 森林及其燃烧/478

11.1.2 中国森林火灾的规律/479

11.1.3 中国森林防火监测体系/482

 11.2 林火监测方法/486

11.2.1 图像信息增强处理/487

11.2.2 阈值法/488

11.2.3 Lee和Tag技术/488

11.2.4 应用NDVI值监测火灾/489

11.2.5 MODIS火点识别算法/489

11.2.6 基于人工神经元网络的林火监测方法/493

11.2.7 专家系统方法/496

 11.3 系统验证/508

 11.4 森林火灾预警/511

11.4.1 森林火险预报研究概况/511

11.4.2 森林火险预报研究方法/512

11.4.3 森林火险预报发展趋势/513

11.4.4 全国森林火险预报系统的研究/514

11.4.5 全国森林火险预报系统的运行/516

 参考文献/519

第12章 热红外遥感在其他领域中的应用/521

 12.1 热红外遥感在地质领域的应用/521

12.1.1 热红外温度地质填图/521

12.1.2 水资源勘查/524

12.1.3 热惯量地质填图/525

12.1.4 热红外光谱地质填图/525

12.1.5 热红外用于星际探测/528

 12.2 红外遥感在军事方面的应用/528

12.2.1 红外侦察/529

12.2.2 红外夜视/531

12.2.3 红外制导/534

12.2.4 红外隐身和红外预警/538

 12.3 秸秆焚烧热红外监测应用/541

12.3.1 秸秆焚烧监测的意义/541

12.3.2 秸秆焚烧像元亮温的模拟/542

12.3.3 秸秆焚烧火点监测算法/543

12.3.4 秸秆焚烧监测结果与验证/545

 12.4 震前热红外温度异常研究/547

12.4.1 震前热异常现象/547

12.4.2 震前热异常信息提取/549

12.4.3 应用实例和前景/553

 参考文献/562