本书以国家重大科学研究计划项目“全球陆表能量与水分交换过程及其对全球变化作用的卫星观测与模拟研究”为基础，以解决“如何提高对全球和区域陆表能量和水分交换过程的时空分布特征及变化规律的观测、机理认识、模拟和预估能力及其对全球变化作用的认识”这一关键科学问题为目标。本书首先介绍了陆表能量和水分交换过程的五大主要关键状态变量（地表辐射平衡、土壤水分、积雪、冻融及动态水体等）高时空高精度的遥感反演理论和方法；其次介绍了适合多时空尺度陆表能量水分交换过程模拟的高分辨率复杂地表蒸散发遥感估算模型、水热通量观测和模拟的尺度效应及尺度转换研究；最后介绍了基于遥感观测的陆面模式“面源”参数优化方法，将优化后的参数应用到陆面模式中以改进模式的模拟性能，并在青藏高原开展了高分辨率的区域陆-气耦合模拟应用，探究了陆面模式改进对改善陆-气交互作用模拟的贡献。
本书可供从事陆表能量和水分交换过程模拟、卫星遥感反演、模式与遥感相结合等研究领域的科技工作者、高等院校相关专业的师生参考使用。

序一
序二
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 面向的科学问题和国家重大需求
1.3 国内外研究现状和发展趋势
1.3.1 陆面模式发展及能量和水分交换过程的模拟研究现状及问题
1.3.2 遥感观测驱动的陆表能量与水分交换过程模拟研究现状及问题
1.3.3 数据同化研究中的问题和发展趋势
1.4 展望与小结
参考文献
第一部分 陆表能量与水循环关键要素的遥感观测
第2章 陆表土壤水分的遥感观测
2.1 土壤水分遥感概述
2.1.1 土壤水分观测方法与遥感原理
2.1.2 土壤水分被动微波遥感研究进展
2.2 多角度数据联合反演土壤水分
2.2.1 SMOS多角度亮温数据优化处理方法
2.2.2 SMOS植被光学厚度与土壤水分反演算法
2.2.3 算法验证分析
2.3 多通道数据协同反演土壤水分
2.3.1 多通道数据的信息度
2.3.2 多通道协同反演算法
2.3.3 算法验证分析
2.4 土壤水分产品的空间降尺度
2.4.1 主被动微波降尺度
2.4.2 高低频微波亮温降尺度
2.5 土壤水分长时序产品构建
2.5.1 时间尺度扩展方法
2.5.2 产品验证分析
参考文献
第3章 陆表积雪的遥感观测
3.1 积雪光学遥感原理
3.2 构建积雪覆盖度验证数据集
3.2.1 Landsat-8 OLI积雪覆盖度“真值数据”算法说明与精度检验
3.2.2 验证数据集建立流程及内容
3.3 三种MODIS积雪覆盖度产品验证
3.3.1 产品精度评价方法
3.3.2 精度评价结果
3.3.3 结果分析
3.4 MODIS积雪指数改进
3.4.1 归一化差值积雪指数（NDSI）的局限
3.4.2 通用型比值积雪指数（URSI）
3.4.3 积雪覆盖度与URSI及NDSI线性经验关系
3.4.4 积雪覆盖度与URSI及NDSI线性经验关系验证
3.5 基于风云二号静止气象卫星的积雪覆盖度监测算法
3.5.1 FY-2/VISSR数据
3.5.2 验证数据与辅助数据
3.5.3 FY-2/VISSR积雪覆盖度反演算法
3.5.4 FY-2 VISSR积雪覆盖度验证对比
3.6 基于新一代静止气象卫星积雪覆盖度反演算法
3.6.1 研究区与Himawari-8 AHI数据
3.6.2 Himawari-8积雪覆盖度反演算法——动态积雪指数法
3.6.3 Himawari-8积雪覆盖度反演流程
3.6.4 Himawari-8反射率角度校正
3.6.5 Himawari-8积雪覆盖度验证
3.6.6 Himawari-8积雪覆盖度的时空连续性
3.6.7 Himawari-8积雪覆盖度误差来源分析
3.7 静止气象卫星与MODIS融合的积雪覆盖度
3.7.1 基于风云二号静止气象卫星与MODIS积雪覆盖度融合算法
3.7.2 基于新一代静止气象卫星与中分辨率成像光谱仪积雪覆盖度融合算法
3.8 本章小结
参考文献
第4章 陆表冻融状态的遥感观测
4.1 陆表冻融状态遥感概述
4.1.1 陆表冻融过程观测方法与遥感原理
4.1.2 陆表冻融状态微波遥感研究进展
4.2 近陆表冻融状态遥感判别算法
4.2.1 全球近陆表冻融状态的判别分析
4.2.2 长时序陆表冻融状态的遥感判别
4.3 高分辨率陆表冻融状态遥感判别
4.3.1 单变量降尺度模型
4.3.2 双变量降尺度模型
4.4 本章小结
参考文献
第5章 陆表辐射的遥感观测
5.1 陆表短波下行辐射的遥感观测
5.1.1 引言
5.1.2 几种典型陆表短波下行辐射的验证与比较
5.1.3 短波下行总辐射与直射辐射的遥感估算
5.1.4 复杂地形区短波辐射量建模与反演
5.2 陆表长波下行辐射的遥感观测
5.2.1 引言
5.2.2 长波下行辐射的光学与微波融合估算方法
5.3 净辐射遥感估算
5.3.1 引言
5.3.2 算法
5.3.3 产品验证
5.3.4 应用分析
参考文献
第6章 全球逐日内陆水体时间序列制图
6.1 引言
6.2 算法开发
6.2.1 水体典型特征
6.2.2 数据
6.2.3 方法与原理
6.2.4 精度验证
6.3 验证结果
6.3.1 基于同步高分辨率卫星影像
6.3.2 基于专家样本
6.3.3 基于现有全球水体制图产品
6.4 数据产品
6.4.1 数据产品介绍
6.4.2 数据产品存在的问题
6.4.3 数据产品特色
6.5 本章小结
参考文献
第二部分 陆表蒸散发遥感估算及尺度转换研究
第7章 陆表蒸散发遥感
7.1 陆表蒸散发基本理论和测算方法
7.1.1 蒸散发机理
7.1.2 蒸散发观测方法
7.1.3 蒸散发遥感估算常用方法
7.2 陆表蒸散发过程分量遥感估算
7.2.1 植被蒸腾和土壤蒸发过程
7.2.2 冠层降水截留过程
7.2.3 冰雪升华过程
7.3 遥感观测陆