本書圍繞地表水體的河流寬度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征開展理論、方法和應(yīng)用研究。主要內(nèi)容包括：


（1）總結(jié)了目前應(yīng)用最廣泛的地表水體遙感提取方法和相關(guān)數(shù)據(jù)集，并以此作為地表水體拓?fù)鋷缀涡畔⑻崛〉幕A(chǔ)。


（2）提出了基于遙感圖像的地表河流寬度測算新方法。


（3）改進(jìn)了基于中、高分辨率遙感圖像的地表水體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取方法。提出了基于圖像形態(tài)學(xué)和圖論方法的水體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動提取算法ChannelTopo，提高了現(xiàn)有方法對水體拓?fù)涞谋３痔匦裕瑢?shí)現(xiàn)了拓?fù)涮崛【?xì)度的可控調(diào)節(jié)，并自動形成水體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)；然后，從參數(shù)對結(jié)果的影響、算法計算效率、與現(xiàn)有方法的比較等角度分析了該方法的特點(diǎn)，并通過不同類型的河網(wǎng)提取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。


（4）基于本研究提出的RiverWidthIE和ChannelTopo算法開展了相關(guān)應(yīng)用研究。首先，應(yīng)用ChannelTopo算法提取了不同季節(jié)河流的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相應(yīng)的矩陣表示，進(jìn)而分析了現(xiàn)有研究中提出的拓?fù)湔w性、敏感度和分離性等特征對于描述河網(wǎng)拓?fù)渥兓挠行裕蝗缓螅?lián)合應(yīng)用RiverWidthIE和ChannelTopo算法對不同時期的高分辨率遙感圖像提取的海冰冰間水道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了提取，并結(jié)合路徑優(yōu)化算法給出了不同時期的航線自動規(guī)劃方案；最后，應(yīng)用ChannelTopo算法對長時間序列北極海冰遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了航道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化分析，進(jìn)而展現(xiàn)了北極東北、西北、中央航道的時空變化規(guī)律。上述研究展示了本研究提出方法的有效性和較廣泛應(yīng)用前景。