衛星雷達測高波形重定及應用 郭金運 9787503028243 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭金運 著

圖書標籤:

• 衛星雷達測高
• 波形重定
• 遙感
• 測繪
• 地理信息係統
• 信號處理
• 地球物理
• 地形測量
• 數據處理
• 郭金運

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 測繪齣版社

ISBN：9787503028243

商品編碼：29514401267

包裝：平裝

齣版時間：2013-06-01

基本信息

書名：衛星雷達測高波形重定及應用

定價：39.00元

作者：郭金運

齣版社：測繪齣版社

齣版日期：2013-06-01

ISBN：9787503028243

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.300kg

編輯推薦

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內容提要

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衛星測高技術采集瞭大量海洋和陸地資料，為大地測量學、地球物理學和海洋學等研究提供瞭基礎數據，但是在近海、冰麵和陸地上的測高數據質量卻嚴重下降，波形重定技術是測高數據質量改善的重要方法之一。本書介紹瞭衛星測高原理和數據處理方法，給齣瞭外已經執行和計劃執行的衛星測高任務，分析瞭衛星雷達測高波形，給齣瞭近海、湖泊、沙漠等典型波形特徵，對測高波形進行瞭分類，討論瞭陸地和自動增益控製對測高波形的影響，闡述瞭測高波形重定算法，開發瞭測高波形重定軟件，並將測高數據應用於沿海重力異常和大地水準麵模型精化、湖泊水位變化監測及其與ENS0的關係、地轉流流速解算等研究，給齣瞭相應實例。

本書可供大地測量、地球物理、海洋學、遙感等有關學科的高等院校師生和相關科技工作人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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遙感探測的眼睛：微波雷達技術在地球科學中的前沿探索 引言 地球，這顆蔚藍的星球，蘊藏著無盡的奧秘。從浩瀚的海洋到巍峨的山脈，從廣袤的冰川到活躍的火山，每一個地貌特徵的形成與演變，都記錄著地球獨特的曆史與動態。長期以來，人類藉助各種手段，試圖穿透地錶，洞察其深層結構，理解其變化規律。而現代遙感技術，特彆是微波雷達探測技術，以其全天候、高分辨率的特性，為我們打開瞭一扇全新的窗口，使我們能夠以前所未有的精度和廣度觀測地球。本書將深入探討微波雷達探測技術的原理、發展及其在地球科學研究中的關鍵應用，重點聚焦於其核心能力——精確測量地錶高度，並在此基礎上拓展至更廣泛的地球物理學、水文學、冰川學及海洋學等前沿領域。 第一章：微波雷達探測原理與技術基礎 微波雷達，作為一種主動式遙感傳感器，通過發射電磁波並接收目標反射迴來的信號來探測目標。其核心在於精確測量發射信號與接收信號之間的時間差，從而計算齣信號傳播的距離，進而推斷齣地錶的高度信息。本章將詳細闡述微波雷達探測的基本物理原理，包括電磁波的傳播特性、目標反射機製（如後嚮散射、相乾性等），以及影響探測精度的各類因素。我們將深入剖析脈衝雷達、連續波雷達以及閤成孔徑雷達（SAR）等不同雷達係統的工作模式，著重講解SAR技術如何通過在平颱運動過程中獲取多普勒信息，閤成等效的長天綫，從而實現極高的地錶分辨率。 對於測量地錶高度而言，雷達高度計（Radar Altimeter）是關鍵的載荷。本章將詳細介紹雷達高度計的工作原理，包括其發射的窄脈衝信號如何與地錶相互作用，以及如何通過分析迴波信號的形狀（例如，是尖銳的波形還是擴散的波形）來精確確定地錶反射點的位置，即使在復雜的、不平坦的地錶上也能實現亞米級的測高精度。我們將探討影響迴波信號的因素，如波形形狀、峰值、寬度等，以及這些因素如何被用來區分不同的地錶類型（如水麵、冰麵、陸地等）。此外，對於海洋探測，還將重點介紹海麵粗糙度、風浪對迴波信號的影響，以及如何通過先進的信號處理算法來提取精確的海麵高度。 第二章：先進的雷達迴波信號處理與波形重構 精準的測高離不開對雷達迴波信號的精細處理。本章將聚焦於雷達迴波信號處理的核心技術，尤其是那些能夠提升測高精度的先進方法。我們將詳細介紹信號的數字化、濾波、去噪等基礎處理步驟，並在此基礎上，深入探討如何應對復雜地形、植被覆蓋、大氣延遲等因素對信號質量造成的乾擾。 特彆地，我們將詳細闡述“波形重構”這一關鍵技術。在實際探測中，迴波信號會受到多種因素的影響而發生畸變，例如地錶起伏、植被穿透、多路徑效應等，這些都會導緻原始迴波波形與理想波形産生偏差。波形重構旨在通過數學模型和算法，對接收到的畸變迴波進行修正，恢復其最接近真實地錶反射特性的形態。本章將介紹多種先進的波形重構算法，包括基於統計模型的算法、基於機器學習的方法以及多普勒濾波技術等，並分析它們各自的優勢與局限性。我們將通過具體的案例，展示如何通過精細的波形重構，顯著提高雷達測高的精度，尤其是在復雜的陸地地錶和冰麵探測中。 此外，本章還將涉及迴波信號的極化信息分析，探討不同極化方式（如HH, VV, HV, VH）下迴波信號的差異，以及如何利用極化信息來區分地錶類型、反演地錶參數，並進一步提升測高和地錶分類的準確性。 第三章：衛星雷達測高技術在海洋學中的應用 海洋，覆蓋地球錶麵積的70%以上，是氣候係統的重要組成部分，也是地球生命的重要載體。衛星雷達測高技術為我們提供瞭觀測海洋的全新視角，尤其是在測量海麵高度方麵，其精度和覆蓋範圍是其他技術無法比擬的。本章將重點探討衛星雷達測高在海洋學研究中的廣泛應用。 首先，我們將詳細介紹衛星雷達高度計如何用於精確測量全球海平麵。通過長期監測海平麵變化，我們可以瞭解全球氣候變暖導緻的冰川融化和海水熱膨脹效應，為預測未來海平麵上升趨勢提供關鍵數據。我們將探討影響海平麵測量的因素，如大氣延遲（水汽、電離層）、潮汐、海冰等，以及如何通過多源數據融閤和先進的改正算法來提高海平麵測量的精度。 其次，衛星雷達測高還能夠測量海麵的高度起伏，即海浪。通過分析雷達迴波信號的形狀和強度變化，我們可以估算海浪的有效高度、波嚮等關鍵參數。這些信息對於海洋預報、航海安全、海上作業以及海洋工程的設計都至關重要。我們將介紹如何從雷達迴波數據中提取海浪參數，以及這些參數在實際應用中的價值。 此外，本章還將深入探討衛星雷達測高在海洋環流研究中的應用。例如，海洋中的洋流會引起海麵地形的微小變化，雷達測高可以捕捉到這些變化，從而間接推斷齣洋流的強度和方嚮。我們將介紹如何通過分析海麵地形的梯度來研究錶層洋流，以及其在氣候模型驗證和海洋動力學研究中的作用。最後，還將觸及衛星雷達測高在海冰監測、颱風監測等方麵的應用，展現其在海洋科學研究中的全方位貢獻。 第四章：衛星雷達測高技術在冰凍圈科學中的應用 冰凍圈，包括冰川、冰蓋、積雪和凍土，是地球氣候係統的重要組成部分，其變化對全球水循環、海平麵以及區域氣候具有深遠影響。衛星雷達測高技術以其獨特的能力，為冰凍圈研究提供瞭寶貴的數據支持。 本章將詳細闡述衛星雷達測高在冰川和冰蓋監測中的應用。通過持續的測高數據，我們可以精確測量冰川和冰蓋的錶麵高度變化，從而估算其物質平衡，即冰川的增厚或消融速率。這將有助於我們理解全球變暖背景下冰川退縮的趨勢，預測其對海平麵上升的貢獻。我們將重點介紹如何從雷達迴波信號中區分冰麵和雪麵，以及如何處理由於冰麵不均勻、積雪深度變化等引起的誤差。 此外，衛星雷達測高在研究積雪深度和雪水當量方麵也發揮著重要作用。雪的介電特性與冰不同，雷達信號在穿越積雪時會發生衰減和散射，通過分析迴波信號的強度和特性，可以反演齣積雪的厚度和密度，進而估算雪水當量。這將為水資源管理、融雪洪水預報以及氣候變化研究提供重要的輸入。 本章還將深入探討衛星雷達測高在研究凍土變化中的應用。凍土的融化會釋放溫室氣體，並影響地錶穩定性。雖然直接測量凍土深度具有挑戰性，但通過監測由於凍土融化引起的地錶沉降或抬升，雷達測高可以提供間接的綫索。我們將介紹如何利用雷達乾涉測量（InSAR）技術結閤測高數據，來監測凍土區域的地錶形變，以及其在環境變化監測中的價值。 第五章：衛星雷達測高技術在地質與陸地科學中的應用 除瞭海洋和冰凍圈，衛星雷達測高技術在地質科學和陸地錶麵研究中也展現齣強大的應用潛力。本章將探討其在地質構造、地貌演變、地錶形變監測等方麵的作用。 首先，高精度的數字高程模型（DEM）是地質研究的基礎。衛星雷達測高數據，特彆是通過多軌道數據融閤和先進的插值算法，能夠生成分辨率極高的DEM，為地質構造解譯、斷層分析、滑坡識彆以及地貌單元劃分提供精確的地理信息。我們將介紹如何利用SAR乾涉測量技術（InSAR）來生成高分辨率的DEM，並探討其在地質填圖和地質災害評估中的應用。 其次，地錶形變監測是衛星雷達測高在地質領域的另一項重要應用。通過InSAR技術，可以監測到地錶極微小的形變，如由地震引起的斷層錯動、火山活動引起的地錶隆升或沉降、以及由於地下水抽取或開采活動引起的地錶沉降等。本章將詳細介紹InSAR的工作原理，包括相乾性、相位解纏等關鍵技術，並分析其在地殼形變監測、地震危險性評估、地下資源勘探等方麵的應用案例。 此外，本章還將探討衛星雷達測高在水文學和地貌學中的應用。例如，通過監測地錶水的分布和變化，如湖泊水位、河流寬度等，可以瞭解區域水資源狀況以及水循環過程。在乾旱半乾旱地區，利用雷達數據可以識彆和監測沙丘、雅丹地貌等風成地貌的演變，為研究地錶過程和荒漠化防治提供依據。 結論 衛星雷達測高技術，以其獨特的主動探測方式，強大的穿透能力和高精度的數據采集能力，已成為現代地球科學研究不可或缺的重要工具。從浩瀚的海洋到巍峨的山脈，從奔騰的冰川到活躍的地殼，雷達的“眼睛”正在以前所未有的廣度和深度，揭示著地球係統的奧秘。本書詳細闡述瞭微波雷達探測的原理，聚焦於先進的波形重構技術，並深入探討瞭其在海洋學、冰凍圈科學、地質與陸地科學等多個前沿領域的廣泛應用。隨著技術的不斷進步和數據處理能力的提升，我們有理由相信，衛星雷達測高技術將在未來為我們提供更多關於地球的寶貴信息，助力我們更好地理解和保護我們賴以生存的傢園。

評分☆☆☆☆☆

從整體的敘述風格來看，這本書的作者似乎采用瞭非常嚴謹的學術態度，文字描述力求精確無誤，這對於科學技術領域的閱讀體驗來說是極其重要的。我個人偏愛那種不囉嗦、直擊核心問題的寫作方式，不浪費讀者寶貴的時間在不必要的修飾上。讀科技類書籍，最怕的就是“灌水”和概念的模糊不清。這本書從書名來看，聚焦於“波形重定”，這是一個技術壁壘較高的環節，意味著書中必然涉及大量的信號處理、統計學乃至優化理論的應用。我期待它能清晰地界定不同重構方法的適用場景和各自的優缺點，而不是簡單地羅列公式。例如，在討論不同的反演算法時，如果能配上流程圖或者僞代碼，那對於正在進行相關項目開發的研究生或者工程師來說，無疑是巨大的福音，能大大縮短從理解到上手的周期。

評分☆☆☆☆☆

購買這本書的動機，很大程度上源於當前全球對高精度對地觀測需求的日益增長。無論是氣候變化研究、冰川融化監測，還是海平麵變化趨勢的把握，都離不開衛星雷達測高提供的可靠數據。因此，一本專注於提升數據質量和精度的方法論書籍，其價值不言而喻。我希望能從中獲得一些提升現有工作效率的“竅門”，比如，在數據預處理階段，哪些步驟可以被優化以減少計算負擔，同時不犧牲核心精度。此外，對於新興的觀測模式，比如高分辨率測高或者雙頻/多頻係統的結閤，這本書是否有前瞻性的探討？優秀的專業書籍不僅要解決當下的問題，更要指引未來的研究方嚮。我希望這本書能給我帶來一些啓發，讓我思考如何將書中的理論知識，結閤我所在領域的數據特點，做齣更具創新性的應用嘗試。

評分☆☆☆☆☆

翻開目錄時，我首先被那些充滿專業術語的章節標題所吸引，這錶明作者對該領域有著深刻的理解和係統性的梳理。我特彆關注到涉及“波形重構”和“誤差分析”的部分，這通常是實際應用中最具挑戰性的環節。許多同類書籍往往在理論部分講得頭頭是道，但在如何將理想模型轉化為實際可操作的算法時顯得力不從心。我期望這本書能在這方麵提供一些獨到的見解或成熟的工程經驗。比如，在復雜海況或植被覆蓋區域，信號如何衰減和畸變，以及如何通過先進的信號處理技術來“修復”這些受損的波形，恢復齣精確的地錶高度信息，這纔是衡量一本技術專著價值的關鍵。如果書中能輔以足夠的案例分析或者仿真結果對比，那就更好瞭，畢竟“實踐是檢驗真理的唯一標準”。希望作者能用一種循序漸進的方式，引導讀者從基礎的物理散射理論一步步走嚮復雜的反演模型。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和紙張質感讓我眼前一亮，拿到手的時候感覺沉甸甸的，很有分量。封麵設計簡潔大氣，透露著一種專業和嚴謹的氣質。我一直對空間科學和地球觀測技術抱有濃厚的興趣，特彆是那些能深入到具體技術細節的書籍。雖然我目前的工作方嚮並非直接與雷達測高相關，但我相信理解其背後的原理和數據處理流程，對於我拓展知識麵，理解現代地理信息係統（GIS）和遙感技術的發展趨勢至關重要。這本書的厚度暗示瞭內容的深度，讓人對接下來的閱讀充滿期待。我希望它能提供紮實的基礎理論，同時又不失前沿技術的探討，能將復雜的物理模型用清晰的數學語言闡述清楚，而不是僅僅停留在概念層麵。期待這本書能成為我書架上一本常翻常新的工具書，不僅僅是理論的堆砌，更能指導實踐的思考。書本的開本大小也適中，便於攜帶和在不同環境下閱讀，這一點非常貼心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定價雖然不低，但考慮到其專業性和可能蘊含的知識密度，我認為是物有所值的投資。對於我們這些需要持續學習和跟進技術前沿的人來說，好的參考資料是必不可少的“武器”。在信息爆炸的時代，篩選齣高質量、係統化的信息源本身就是一項挑戰。我更看重的是作者在該領域長期的積纍和沉澱，而不是一時的新鮮熱點。希望這本書在對基礎理論進行透徹闡釋之後，能夠提供一些關於“應用”的深入思考，比如，在實際工程項目中，如何平衡算法的復雜度與計算資源的限製？如何在大規模數據集上高效地部署這些波形重定算法？如果作者能在書中提及一些實際項目中的“坑”和規避方法，那這本書的實用價值將再次提升一個檔次，真正成為一本從“紙麵理論”走嚮“工程實踐”的橋梁。