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
• 遥感
• 测绘
• 地理信息系统
• 信号处理
• 地球物理
• 数据处理
• 郭金运
• 9787503028243

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503028243

商品编码：29582155673

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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星辰大海的信使：海洋之心的秘密测探 在浩瀚无垠的蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积，它不仅是生命的摇篮，更是地球气候变化、资源分布以及生态平衡的关键。然而，海洋深邃而神秘，人类对它的了解，尤其是其复杂的地形地貌和动态变化，长期以来都受到观测手段的限制。传统的水下测量方法耗时耗力，覆盖范围有限，难以满足全球尺度、高精度地监测海洋环境的需求。直到一种划时代的观测技术——卫星雷达测高，以其独特的视角和卓越的性能，为我们揭示海洋的“心跳”和“肌理”，开启了对海洋认知的新纪元。 卫星雷达测高技术，顾名思义，就是利用搭载在航天器上的雷达系统，精确测量从卫星到海面之间的距离，进而推算出海面的绝对高度。这看似简单的测量原理，却蕴含着精密的科学计算和尖端的技术集成。当卫星在轨道上高速飞行时，其携带的雷达发射器向地球表面发射一系列电磁脉冲。这些脉冲以光速传播，遇到海面后发生反射，并被卫星上的雷达接收器接收。通过测量电磁脉冲的往返时间，并结合卫星的精确轨道信息，科学家们便能计算出雷达波的传播路径长度，进而精确地确定海面的高程。 然而，将这一原理转化为一项可靠的测量技术，并非易事。海面并非一个完美的平面，它受到潮汐、波浪、洋流、海冰以及大气条件等多种因素的影响，呈现出瞬息万变的复杂形态。每一次雷达信号的返回，都携带了海面不同尺度的形貌信息。原始的雷达回波信号，如同海面无数次扰动的“回响”，其形态复杂多变，直接反映了海面的起伏和粗糙度。理解和解析这些“回响”，从中提取出有用的海洋高度信息，是卫星雷达测高技术的核心挑战。 传统的卫星雷达测高系统，如早期的Topex/Poseidon和Jason系列卫星，主要采用“波形重定”（waveform retracking）的技术。简单来说，就是对接收到的雷达回波信号进行精细的分析和处理，以提取海面的精确高度。雷达回波的形状，也就是所谓的“波形”，直接与海面的物理特性相关。例如，一个平坦的海面会产生一个尖锐、对称的雷达回波，而波浪起伏的海面则会产生一个更宽、形状更复杂的波形。传统的波形重定方法，往往基于一些简化的模型，假设海面具有一定的统计特性，然后通过拟合模型来估算海面的平均高度。这在开阔海域表现良好，但在极端天气、海冰覆盖或复杂海岸线附近，模型的局限性就会暴露出来，导致测量误差的增加。 随着观测需求的日益精细化和海洋环境的复杂性加剧，对雷达回波信号的更深入、更精细的解析成为必然。现代的卫星雷达测高技术，在“波形重定”的基础上，不断发展和演进，引入了更为先进的信号处理算法和模型。这些新的方法不再局限于对波形整体形状的拟合，而是深入挖掘波形中的每一个细节，包括波形的形状、幅度、宽度、甚至内部的微小结构。例如，一些先进的算法能够区分不同尺度的海浪对雷达回波的影响，从而更精确地估算出海面的“真实”高度，而非仅仅是受到波浪扰动后的平均高度。它们还可以识别并修正由于仪器误差、大气延迟、以及海面其他复杂现象（如锋面、涡旋等）对测量造成的影响。 这些先进的“波形重定”技术，不仅提升了海面高度测量的精度，更重要的是，它们使得卫星雷达测高数据能够应用于更广泛的领域。 精准描绘海洋的“骨骼”：地形测绘与海底形貌 卫星雷达测高最直接的应用之一，就是精确绘制海洋表面的高程图。通过对全球海域进行长期的、密集的观测，我们可以构建出详尽的全球海平面模型。这不仅为航海提供了精准的导航基准，更重要的是，它能够揭示海洋深处隐藏的地形地貌。虽然卫星雷达测高直接测量的是海面高度，但海面的高程分布，在很大程度上反映了其下方的海底地形。例如，海底的山脉、海沟、海盆等，都会对上方的海流和海平面高度产生影响，从而在海面上留下“痕迹”。通过复杂的反演算法，科学家们能够从海面高度异常中推断出海底的形状。这对于探索未知的海底世界、研究海底构造活动、识别潜在的海底资源（如矿产、油气）以及评估海底滑坡和海啸的风险，都具有至关重要的意义。特别是对于那些深海区域，传统声纳测量的难度和成本极高，卫星雷达测高数据提供了一种低成本、大范围的补充甚至替代方案，极大地加速了我们对海底世界的认知进程。 追踪海洋的“脉搏”：海洋动力学研究 海洋不是静止的，它在不断地运动和变化。洋流、潮汐、海浪、涡旋等是海洋动力学研究的核心内容。卫星雷达测高技术，通过对海面高度随时间和空间的变化进行精确监测，成为了研究这些海洋运动的“千里眼”。 洋流的“地图”： 洋流是海洋中的“血管”，输送着热量、盐分、营养物质以及污染物，对全球气候和生态系统有着深远的影响。海平面高度的微小变化，能够反映出不同洋流的强度和流向。例如，强劲的洋流会带动海平面升高或降低，形成海平面高度的梯度。通过对这些梯度进行分析，我们可以绘制出洋流的“地图”，监测其季节性变化和长期趋势，研究其与气候变化之间的相互作用。 潮汐的“规律”： 潮汐是地球、月球、太阳之间引力作用下的周期性海平面变化。精确的潮汐模型对于沿海地区的防灾减灾、港口运行以及海洋工程至关重要。卫星雷达测高数据，能够提供全球范围内、高分辨率的潮汐观测信息，帮助我们更准确地理解潮汐的传播机制，预测潮汐的涨落，以及研究潮汐对海岸侵蚀和生态环境的影响。 海浪的“低语”： 虽然卫星雷达主要测量的是海面的平均高度，但其回波信号的特征，也包含了海浪的信息。通过对雷达波形的分析，我们可以估算出海浪的高度、周期和方向，这对于海洋气象预报、海上交通安全、以及海洋工程的设计都至关重要。 涡旋的“漩涡”： 海洋涡旋是海洋中能量集中、尺度多样的旋转流体结构，它们在海洋物质能量的输运、混合以及对生态系统的影响方面扮演着重要角色。卫星雷达测高技术能够捕捉到这些涡旋对海平面造成的微小变形，从而识别和追踪涡旋的分布和演变，为理解海洋的复杂动力过程提供关键数据。 守护地球的“健康”：气候变化与海平面上升 气候变化是当前人类面临的最严峻挑战之一，而海平面上升则是其最直观、最危险的后果之一。由于全球变暖导致海水热膨胀和陆地冰川融化，全球海平面正在以前所未有的速度上升，对沿海城市、岛屿国家以及全球生态系统构成严重威胁。 卫星雷达测高技术，为监测全球海平面变化提供了最可靠、最全面的数据。通过对不同时期、不同区域的卫星测高数据进行比对分析，我们可以精确计算出全球平均海平面上升的速度，以及不同地区海平面上升的差异性。这为科学家们评估气候变化的程度、预测未来海平面上升的趋势、制定适应性策略以及进行国际气候谈判提供了坚实的科学依据。例如，对太平洋岛国的监测显示，一些低洼岛屿正面临被淹没的危险，这直接依赖于卫星雷达测高数据的持续观测和预警。 “冰”与“火”的交融：极地与海洋的联系 极地地区，尤其是南极和格陵兰的冰盖，是地球上最大的淡水储存库，其融化速度对全球海平面有着决定性的影响。卫星雷达测高技术，在监测极地冰盖变化方面发挥着不可替代的作用。 冰盖的“呼吸”： 卫星雷达测高可以精确测量冰盖表面的高度变化。通过长期观测，我们可以判断冰盖是在增厚（通过降雪累积）还是在变薄（通过融化和崩塌）。这种对冰盖“呼吸”的监测，直接揭示了全球变暖对极地冰盖的影响程度，是理解海平面上升驱动因素的关键。 冰山的“新生”与“消亡”： 巨大的冰山从冰川或冰架上崩解，是极地冰盖质量损失的重要途径，也是海平面上升的直接贡献者。卫星雷达测高能够探测到冰架边缘海平面高度的微小变化，从而识别冰架的断裂和冰山的形成，并估算其体积和质量。 海冰的“足迹”： 在极地，卫星雷达测高还可以用于监测海冰的厚度、分布和运动。海冰的变化与全球气候系统有着复杂的相互作用，例如，海冰的减少会降低地球的反射率，导致更多的太阳辐射被吸收，进一步加速全球变暖。 解锁海洋的“宝藏”：资源勘探与环境监测 除了对海洋的宏观认知，卫星雷达测高技术也在一些更具体的领域发挥着作用。 海底资源的“线索”： 如前所述，海底地形的微小变化会在海平面上留下印记。一些特定的海底地貌，例如与石油、天然气富集区相关的海底隆起或盆地，可能会在海平面高度上产生可识别的异常。通过对这些异常的分析，并结合其他地质地球物理信息，可以为海底资源的勘探提供潜在的指示。 海洋环境的“警钟”： 卫星雷达测高数据还可以用于监测一些重要的海洋环境现象。例如，大型海啸发生时，海平面会发生剧烈的变化，虽然卫星雷达测高数据的采样频率可能无法实时捕捉到海啸的全部过程，但其对海平面高度的监测，可以作为海啸影响评估和预警系统的一部分。此外，通过对海平面异常变化的分析，也可以辅助识别某些极端天气事件（如风暴潮）对沿海地区的影响。 展望未来：更智能、更精密的“海眼” 随着科技的不断进步，卫星雷达测高技术也在持续发展。未来的卫星雷达测高系统将拥有更高的空间分辨率、更快的重访周期和更强的抗干扰能力。新的雷达技术，如干涉雷达测高，将能够更精细地捕捉海面的微观形貌，甚至有望直接测量海浪的三维结构。同时，人工智能和机器学习技术的引入，将使“波形重定”算法更加智能化和自适应化，能够应对更加复杂和多变的海洋环境。 “卫星雷达测高波形重定及应用”这部著作，无疑是对这一关键技术进行深入探索和系统阐述的宝贵财富。它不仅梳理了该技术发展的脉络，剖析了核心的科学原理，更重要的是，它详细展示了这项技术在理解和守护我们蓝色星球方面所发挥的巨大作用。从描绘海底的“骨骼”，到追踪海洋的“脉搏”，再到守护地球的“健康”和解锁海洋的“宝藏”，卫星雷达测高技术正以其独特的视角，为人类绘制出一幅越来越清晰、越来越详尽的海洋“肖像”，引领我们更深入地认识，也更有效地保护我们共同的家园——地球。

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余的天文爱好者，我对遥感技术，特别是与地球观测相关的部分一直抱有浓厚的兴趣。最近在关注关于月球表面地形的研究，了解到许多月球探测器也采用了类似的雷达测高技术。《卫星雷达测高波形重定及应用》这本书的名字听起来就非常专业，我想了解一下，书中提到的“波形重定”技术，是否具有普适性？也就是说，它不仅适用于地球上的卫星雷达测高，是否也能在月球、火星等其他天体的探测中发挥作用？比如，在那些没有大气层干扰、地形可能更加复杂崎岖的天体上，雷达波形会受到哪些独特的影响？书中的重定技术，能否应对这些挑战，从而获得更精确的地形数据？我特别想知道，如果将这本书中的理论和方法应用于月球探测，是否能够帮助我们更精细地绘制月球表面的陨石坑、火山地貌，甚至寻找可能存在的地下水冰？书中是否有关于不同天体表面地质结构对雷达波形影响的讨论，以及相应的波形重定策略？我期待这本书能够拓宽我的视野，让我了解到卫星雷达测高技术在更广阔的宇宙探索中的潜力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名地理信息科学专业的学生，最近在为毕业论文收集资料，主题是关于利用卫星数据进行地表形变监测。我在文献检索中看到了《卫星雷达测高波形重定及应用》这本书，书名中“波形重定”几个字引起了我的注意，因为以往我接触的卫星测高数据处理大多集中在海平面高度的提取，对波形本身的深入处理了解不多。我非常想知道，这本书中关于波形重定的技术，是否能帮助我更精细地处理一些由于地形起伏、植被遮挡等因素造成的测高误差。例如，在山区或者森林覆盖区域，雷达信号会发生复杂的散射，导致原始波形失真，那么书中介绍的重定技术，是如何通过算法来恢复或补偿这些失真的？它是否能够区分地表反射和非地表反射信号，从而提高对地表真实高度的测量精度？我更看重的是书中的应用部分，它是否会详细介绍如何利用重定后的波形数据来分析地壳的垂直形变，比如地震引起的地面抬升或沉降，或者由于地下水开采、采矿活动导致的地表沉降？如果书中能够提供具体的案例研究，展示如何从原始雷达信号到最终的地形变图谱的完整处理流程，并且分析该方法的优势和局限性，那将对我非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对海洋科学充满好奇的学习者，尤其关注海洋环境监测和资源开发。在一次海洋遥感技术交流会上，我听说了卫星雷达测高技术在测量海平面变化、监测风浪等方面的作用。《卫星雷达测高波形重定及应用》这本书的出现，让我看到了深入了解这一技术细节的机会。我非常好奇“波形重定”究竟是指什么？它是否涉及到对原始雷达信号进行滤波、去噪、校正，以得到更纯净、更能反映实际地物信息的波形？书中有没有关于不同类型的雷达（例如合成孔径雷达SAR、测高雷达Altimeter）产生的波形特点及其处理方法的介绍？我最感兴趣的是其在海洋领域的应用。例如，能否通过重定后的波形数据，更准确地提取海面的高度信息，从而更精确地监测全球海平面上升的趋势？或者，在监测海洋风暴时，重定后的波形是否能够帮助我们更好地分析风浪的频谱和传播特性？如果书中能够包含一些实际的海洋观测案例，比如利用这些技术来研究厄尔尼诺现象、追踪大型海洋生物的栖息地，甚至辅助进行海上搜救，那将是极具吸引力的。我希望这本书能够提供一套清晰的理论框架和实用的操作指南，让我能够更好地理解和应用卫星雷达测高技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股子严谨和专业，深邃的蓝色背景搭配简洁的白色字体，仿佛就代表了卫星雷达探测的深邃奥秘。我最近在研究遥感技术，特别是水文监测和海岸线变化方面，对雷达测高技术一直很感兴趣。这本书的名字《卫星雷达测高波形重定及应用》一下就抓住了我的眼球。我尤其关心的是“波形重定”这个技术点，它是不是解决了以往数据处理中存在的某些瓶颈？比如，在复杂地形或者受到地表植被、积雪等因素干扰时，波形重定技术能否更准确地还原原始信号，从而提高测高精度？书中会不会详细阐述其背后的理论基础，例如电磁波在不同介质中的传播特性、散射机理，以及相关的信号处理算法，比如傅里叶变换、小波变换等在波形重定中的具体应用？我特别期待能看到一些实际案例分析，比如如何利用重定后的波形数据来监测全球海平面的变化趋势，或者评估冰川融化对区域水资源的影响。如果书中还能涉及到一些先进的重定技术，例如利用机器学习或深度学习来辅助波形重定，那将是锦上添花。我对书的篇幅和内容的深度有较高期待，希望它能提供扎实的理论支撑和丰富的实践指导，成为我深入学习和研究的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《卫星雷达测高波形重定及应用》后，我最先翻阅的是它的目录，试图从中勾勒出全书的知识脉络。从目录来看，它似乎涵盖了从基础理论到实际应用的整个流程，这正是我所需要的。我之前接触过一些关于雷达遥感的基本概念，但对于“波形重定”这一专业术语，还是有些模糊。书中会不会对这个核心技术进行深入浅出的讲解？比如，它解决了什么具体问题？是关于信号的失真、噪声干扰，还是多路径效应？我希望书中能有详细的数学推导和算法描述，让我能够理解其工作原理。此外，“应用”这个词也让我充满期待。我最关心的是它在海洋学、冰川学、甚至是地球物理学领域的应用。例如，如何利用波形重定后的数据来更精确地测量海洋的浪高、洋流，或者分析冰盖的形变和厚度变化？书中是否会提供一些具体的应用案例，比如利用卫星雷达测高数据来预测海啸、监测火山活动，或者研究地壳形变？我希望书中能够提供一些可操作的指导，让我了解如何将这些理论知识转化为实际的应用成果。如果书中能够附带一些代码示例或者数据处理流程图，那将对我这个实践型读者来说是莫大的帮助。