卫星雷达测高波形重定及应用 郭金运 9787503028243 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭金运 著

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• 卫星雷达测高
• 波形重定
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• 地理信息系统
• 信号处理
• 地球物理
• 地形测量
• 数据处理
• 郭金运

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503028243

商品编码：29514401267

包装：平装

出版时间：2013-06-01

基本信息

书名：卫星雷达测高波形重定及应用

定价：39.00元

作者：郭金运

出版社：测绘出版社

出版日期：2013-06-01

ISBN：9787503028243

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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卫星测高技术采集了大量海洋和陆地资料，为大地测量学、地球物理学和海洋学等研究提供了基础数据，但是在近海、冰面和陆地上的测高数据质量却严重下降，波形重定技术是测高数据质量改善的重要方法之一。本书介绍了卫星测高原理和数据处理方法，给出了外已经执行和计划执行的卫星测高任务，分析了卫星雷达测高波形，给出了近海、湖泊、沙漠等典型波形特征，对测高波形进行了分类，讨论了陆地和自动增益控制对测高波形的影响，阐述了测高波形重定算法，开发了测高波形重定软件，并将测高数据应用于沿海重力异常和大地水准面模型精化、湖泊水位变化监测及其与ENS0的关系、地转流流速解算等研究，给出了相应实例。

本书可供大地测量、地球物理、海洋学、遥感等有关学科的高等院校师生和相关科技工作人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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遥感探测的眼睛：微波雷达技术在地球科学中的前沿探索 引言 地球，这颗蔚蓝的星球，蕴藏着无尽的奥秘。从浩瀚的海洋到巍峨的山脉，从广袤的冰川到活跃的火山，每一个地貌特征的形成与演变，都记录着地球独特的历史与动态。长期以来，人类借助各种手段，试图穿透地表，洞察其深层结构，理解其变化规律。而现代遥感技术，特别是微波雷达探测技术，以其全天候、高分辨率的特性，为我们打开了一扇全新的窗口，使我们能够以前所未有的精度和广度观测地球。本书将深入探讨微波雷达探测技术的原理、发展及其在地球科学研究中的关键应用，重点聚焦于其核心能力——精确测量地表高度，并在此基础上拓展至更广泛的地球物理学、水文学、冰川学及海洋学等前沿领域。 第一章：微波雷达探测原理与技术基础 微波雷达，作为一种主动式遥感传感器，通过发射电磁波并接收目标反射回来的信号来探测目标。其核心在于精确测量发射信号与接收信号之间的时间差，从而计算出信号传播的距离，进而推断出地表的高度信息。本章将详细阐述微波雷达探测的基本物理原理，包括电磁波的传播特性、目标反射机制（如后向散射、相干性等），以及影响探测精度的各类因素。我们将深入剖析脉冲雷达、连续波雷达以及合成孔径雷达（SAR）等不同雷达系统的工作模式，着重讲解SAR技术如何通过在平台运动过程中获取多普勒信息，合成等效的长天线，从而实现极高的地表分辨率。 对于测量地表高度而言，雷达高度计（Radar Altimeter）是关键的载荷。本章将详细介绍雷达高度计的工作原理，包括其发射的窄脉冲信号如何与地表相互作用，以及如何通过分析回波信号的形状（例如，是尖锐的波形还是扩散的波形）来精确确定地表反射点的位置，即使在复杂的、不平坦的地表上也能实现亚米级的测高精度。我们将探讨影响回波信号的因素，如波形形状、峰值、宽度等，以及这些因素如何被用来区分不同的地表类型（如水面、冰面、陆地等）。此外，对于海洋探测，还将重点介绍海面粗糙度、风浪对回波信号的影响，以及如何通过先进的信号处理算法来提取精确的海面高度。 第二章：先进的雷达回波信号处理与波形重构 精准的测高离不开对雷达回波信号的精细处理。本章将聚焦于雷达回波信号处理的核心技术，尤其是那些能够提升测高精度的先进方法。我们将详细介绍信号的数字化、滤波、去噪等基础处理步骤，并在此基础上，深入探讨如何应对复杂地形、植被覆盖、大气延迟等因素对信号质量造成的干扰。 特别地，我们将详细阐述“波形重构”这一关键技术。在实际探测中，回波信号会受到多种因素的影响而发生畸变，例如地表起伏、植被穿透、多路径效应等，这些都会导致原始回波波形与理想波形产生偏差。波形重构旨在通过数学模型和算法，对接收到的畸变回波进行修正，恢复其最接近真实地表反射特性的形态。本章将介绍多种先进的波形重构算法，包括基于统计模型的算法、基于机器学习的方法以及多普勒滤波技术等，并分析它们各自的优势与局限性。我们将通过具体的案例，展示如何通过精细的波形重构，显著提高雷达测高的精度，尤其是在复杂的陆地地表和冰面探测中。 此外，本章还将涉及回波信号的极化信息分析，探讨不同极化方式（如HH, VV, HV, VH）下回波信号的差异，以及如何利用极化信息来区分地表类型、反演地表参数，并进一步提升测高和地表分类的准确性。 第三章：卫星雷达测高技术在海洋学中的应用 海洋，覆盖地球表面积的70%以上，是气候系统的重要组成部分，也是地球生命的重要载体。卫星雷达测高技术为我们提供了观测海洋的全新视角，尤其是在测量海面高度方面，其精度和覆盖范围是其他技术无法比拟的。本章将重点探讨卫星雷达测高在海洋学研究中的广泛应用。 首先，我们将详细介绍卫星雷达高度计如何用于精确测量全球海平面。通过长期监测海平面变化，我们可以了解全球气候变暖导致的冰川融化和海水热膨胀效应，为预测未来海平面上升趋势提供关键数据。我们将探讨影响海平面测量的因素，如大气延迟（水汽、电离层）、潮汐、海冰等，以及如何通过多源数据融合和先进的改正算法来提高海平面测量的精度。 其次，卫星雷达测高还能够测量海面的高度起伏，即海浪。通过分析雷达回波信号的形状和强度变化，我们可以估算海浪的有效高度、波向等关键参数。这些信息对于海洋预报、航海安全、海上作业以及海洋工程的设计都至关重要。我们将介绍如何从雷达回波数据中提取海浪参数，以及这些参数在实际应用中的价值。 此外，本章还将深入探讨卫星雷达测高在海洋环流研究中的应用。例如，海洋中的洋流会引起海面地形的微小变化，雷达测高可以捕捉到这些变化，从而间接推断出洋流的强度和方向。我们将介绍如何通过分析海面地形的梯度来研究表层洋流，以及其在气候模型验证和海洋动力学研究中的作用。最后，还将触及卫星雷达测高在海冰监测、台风监测等方面的应用，展现其在海洋科学研究中的全方位贡献。 第四章：卫星雷达测高技术在冰冻圈科学中的应用 冰冻圈，包括冰川、冰盖、积雪和冻土，是地球气候系统的重要组成部分，其变化对全球水循环、海平面以及区域气候具有深远影响。卫星雷达测高技术以其独特的能力，为冰冻圈研究提供了宝贵的数据支持。 本章将详细阐述卫星雷达测高在冰川和冰盖监测中的应用。通过持续的测高数据，我们可以精确测量冰川和冰盖的表面高度变化，从而估算其物质平衡，即冰川的增厚或消融速率。这将有助于我们理解全球变暖背景下冰川退缩的趋势，预测其对海平面上升的贡献。我们将重点介绍如何从雷达回波信号中区分冰面和雪面，以及如何处理由于冰面不均匀、积雪深度变化等引起的误差。 此外，卫星雷达测高在研究积雪深度和雪水当量方面也发挥着重要作用。雪的介电特性与冰不同，雷达信号在穿越积雪时会发生衰减和散射，通过分析回波信号的强度和特性，可以反演出积雪的厚度和密度，进而估算雪水当量。这将为水资源管理、融雪洪水预报以及气候变化研究提供重要的输入。 本章还将深入探讨卫星雷达测高在研究冻土变化中的应用。冻土的融化会释放温室气体，并影响地表稳定性。虽然直接测量冻土深度具有挑战性，但通过监测由于冻土融化引起的地表沉降或抬升，雷达测高可以提供间接的线索。我们将介绍如何利用雷达干涉测量（InSAR）技术结合测高数据，来监测冻土区域的地表形变，以及其在环境变化监测中的价值。 第五章：卫星雷达测高技术在地质与陆地科学中的应用 除了海洋和冰冻圈，卫星雷达测高技术在地质科学和陆地表面研究中也展现出强大的应用潜力。本章将探讨其在地质构造、地貌演变、地表形变监测等方面的作用。 首先，高精度的数字高程模型（DEM）是地质研究的基础。卫星雷达测高数据，特别是通过多轨道数据融合和先进的插值算法，能够生成分辨率极高的DEM，为地质构造解译、断层分析、滑坡识别以及地貌单元划分提供精确的地理信息。我们将介绍如何利用SAR干涉测量技术（InSAR）来生成高分辨率的DEM，并探讨其在地质填图和地质灾害评估中的应用。 其次，地表形变监测是卫星雷达测高在地质领域的另一项重要应用。通过InSAR技术，可以监测到地表极微小的形变，如由地震引起的断层错动、火山活动引起的地表隆升或沉降、以及由于地下水抽取或开采活动引起的地表沉降等。本章将详细介绍InSAR的工作原理，包括相干性、相位解缠等关键技术，并分析其在地壳形变监测、地震危险性评估、地下资源勘探等方面的应用案例。 此外，本章还将探讨卫星雷达测高在水文学和地貌学中的应用。例如，通过监测地表水的分布和变化，如湖泊水位、河流宽度等，可以了解区域水资源状况以及水循环过程。在干旱半干旱地区，利用雷达数据可以识别和监测沙丘、雅丹地貌等风成地貌的演变，为研究地表过程和荒漠化防治提供依据。 结论 卫星雷达测高技术，以其独特的主动探测方式，强大的穿透能力和高精度的数据采集能力，已成为现代地球科学研究不可或缺的重要工具。从浩瀚的海洋到巍峨的山脉，从奔腾的冰川到活跃的地壳，雷达的“眼睛”正在以前所未有的广度和深度，揭示着地球系统的奥秘。本书详细阐述了微波雷达探测的原理，聚焦于先进的波形重构技术，并深入探讨了其在海洋学、冰冻圈科学、地质与陆地科学等多个前沿领域的广泛应用。随着技术的不断进步和数据处理能力的提升，我们有理由相信，卫星雷达测高技术将在未来为我们提供更多关于地球的宝贵信息，助力我们更好地理解和保护我们赖以生存的家园。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质感让我眼前一亮，拿到手的时候感觉沉甸甸的，很有分量。封面设计简洁大气，透露着一种专业和严谨的气质。我一直对空间科学和地球观测技术抱有浓厚的兴趣，特别是那些能深入到具体技术细节的书籍。虽然我目前的工作方向并非直接与雷达测高相关，但我相信理解其背后的原理和数据处理流程，对于我拓展知识面，理解现代地理信息系统（GIS）和遥感技术的发展趋势至关重要。这本书的厚度暗示了内容的深度，让人对接下来的阅读充满期待。我希望它能提供扎实的基础理论，同时又不失前沿技术的探讨，能将复杂的物理模型用清晰的数学语言阐述清楚，而不是仅仅停留在概念层面。期待这本书能成为我书架上一本常翻常新的工具书，不仅仅是理论的堆砌，更能指导实践的思考。书本的开本大小也适中，便于携带和在不同环境下阅读，这一点非常贴心。

评分☆☆☆☆☆

从整体的叙述风格来看，这本书的作者似乎采用了非常严谨的学术态度，文字描述力求精确无误，这对于科学技术领域的阅读体验来说是极其重要的。我个人偏爱那种不啰嗦、直击核心问题的写作方式，不浪费读者宝贵的时间在不必要的修饰上。读科技类书籍，最怕的就是“灌水”和概念的模糊不清。这本书从书名来看，聚焦于“波形重定”，这是一个技术壁垒较高的环节，意味着书中必然涉及大量的信号处理、统计学乃至优化理论的应用。我期待它能清晰地界定不同重构方法的适用场景和各自的优缺点，而不是简单地罗列公式。例如，在讨论不同的反演算法时，如果能配上流程图或者伪代码，那对于正在进行相关项目开发的研究生或者工程师来说，无疑是巨大的福音，能大大缩短从理解到上手的周期。

评分☆☆☆☆☆

翻开目录时，我首先被那些充满专业术语的章节标题所吸引，这表明作者对该领域有着深刻的理解和系统性的梳理。我特别关注到涉及“波形重构”和“误差分析”的部分，这通常是实际应用中最具挑战性的环节。许多同类书籍往往在理论部分讲得头头是道，但在如何将理想模型转化为实际可操作的算法时显得力不从心。我期望这本书能在这方面提供一些独到的见解或成熟的工程经验。比如，在复杂海况或植被覆盖区域，信号如何衰减和畸变，以及如何通过先进的信号处理技术来“修复”这些受损的波形，恢复出精确的地表高度信息，这才是衡量一本技术专著价值的关键。如果书中能辅以足够的案例分析或者仿真结果对比，那就更好了，毕竟“实践是检验真理的唯一标准”。希望作者能用一种循序渐进的方式，引导读者从基础的物理散射理论一步步走向复杂的反演模型。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书的动机，很大程度上源于当前全球对高精度对地观测需求的日益增长。无论是气候变化研究、冰川融化监测，还是海平面变化趋势的把握，都离不开卫星雷达测高提供的可靠数据。因此，一本专注于提升数据质量和精度的方法论书籍，其价值不言而喻。我希望能从中获得一些提升现有工作效率的“窍门”，比如，在数据预处理阶段，哪些步骤可以被优化以减少计算负担，同时不牺牲核心精度。此外，对于新兴的观测模式，比如高分辨率测高或者双频/多频系统的结合，这本书是否有前瞻性的探讨？优秀的专业书籍不仅要解决当下的问题，更要指引未来的研究方向。我希望这本书能给我带来一些启发，让我思考如何将书中的理论知识，结合我所在领域的数据特点，做出更具创新性的应用尝试。

评分☆☆☆☆☆

这本书的定价虽然不低，但考虑到其专业性和可能蕴含的知识密度，我认为是物有所值的投资。对于我们这些需要持续学习和跟进技术前沿的人来说，好的参考资料是必不可少的“武器”。在信息爆炸的时代，筛选出高质量、系统化的信息源本身就是一项挑战。我更看重的是作者在该领域长期的积累和沉淀，而不是一时的新鲜热点。希望这本书在对基础理论进行透彻阐释之后，能够提供一些关于“应用”的深入思考，比如，在实际工程项目中，如何平衡算法的复杂度与计算资源的限制？如何在大规模数据集上高效地部署这些波形重定算法？如果作者能在书中提及一些实际项目中的“坑”和规避方法，那这本书的实用价值将再次提升一个档次，真正成为一本从“纸面理论”走向“工程实践”的桥梁。