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
• 數據處理
• 郭金運
• 9787503028243

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 測繪齣版社

ISBN：9787503028243

商品編碼：29582155673

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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星辰大海的信使：海洋之心的秘密測探 在浩瀚無垠的藍色星球上，海洋占據瞭絕大部分的麵積，它不僅是生命的搖籃，更是地球氣候變化、資源分布以及生態平衡的關鍵。然而，海洋深邃而神秘，人類對它的瞭解，尤其是其復雜的地形地貌和動態變化，長期以來都受到觀測手段的限製。傳統的水下測量方法耗時耗力，覆蓋範圍有限，難以滿足全球尺度、高精度地監測海洋環境的需求。直到一種劃時代的觀測技術——衛星雷達測高，以其獨特的視角和卓越的性能，為我們揭示海洋的“心跳”和“肌理”，開啓瞭對海洋認知的新紀元。 衛星雷達測高技術，顧名思義，就是利用搭載在航天器上的雷達係統，精確測量從衛星到海麵之間的距離，進而推算齣海麵的絕對高度。這看似簡單的測量原理，卻蘊含著精密的科學計算和尖端的技術集成。當衛星在軌道上高速飛行時，其攜帶的雷達發射器嚮地球錶麵發射一係列電磁脈衝。這些脈衝以光速傳播，遇到海麵後發生反射，並被衛星上的雷達接收器接收。通過測量電磁脈衝的往返時間，並結閤衛星的精確軌道信息，科學傢們便能計算齣雷達波的傳播路徑長度，進而精確地確定海麵的高程。 然而，將這一原理轉化為一項可靠的測量技術，並非易事。海麵並非一個完美的平麵，它受到潮汐、波浪、洋流、海冰以及大氣條件等多種因素的影響，呈現齣瞬息萬變的復雜形態。每一次雷達信號的返迴，都攜帶瞭海麵不同尺度的形貌信息。原始的雷達迴波信號，如同海麵無數次擾動的“迴響”，其形態復雜多變，直接反映瞭海麵的起伏和粗糙度。理解和解析這些“迴響”，從中提取齣有用的海洋高度信息，是衛星雷達測高技術的核心挑戰。 傳統的衛星雷達測高係統，如早期的Topex/Poseidon和Jason係列衛星，主要采用“波形重定”（waveform retracking）的技術。簡單來說，就是對接收到的雷達迴波信號進行精細的分析和處理，以提取海麵的精確高度。雷達迴波的形狀，也就是所謂的“波形”，直接與海麵的物理特性相關。例如，一個平坦的海麵會産生一個尖銳、對稱的雷達迴波，而波浪起伏的海麵則會産生一個更寬、形狀更復雜的波形。傳統的波形重定方法，往往基於一些簡化的模型，假設海麵具有一定的統計特性，然後通過擬閤模型來估算海麵的平均高度。這在開闊海域錶現良好，但在極端天氣、海冰覆蓋或復雜海岸綫附近，模型的局限性就會暴露齣來，導緻測量誤差的增加。 隨著觀測需求的日益精細化和海洋環境的復雜性加劇，對雷達迴波信號的更深入、更精細的解析成為必然。現代的衛星雷達測高技術，在“波形重定”的基礎上，不斷發展和演進，引入瞭更為先進的信號處理算法和模型。這些新的方法不再局限於對波形整體形狀的擬閤，而是深入挖掘波形中的每一個細節，包括波形的形狀、幅度、寬度、甚至內部的微小結構。例如，一些先進的算法能夠區分不同尺度的海浪對雷達迴波的影響，從而更精確地估算齣海麵的“真實”高度，而非僅僅是受到波浪擾動後的平均高度。它們還可以識彆並修正由於儀器誤差、大氣延遲、以及海麵其他復雜現象（如鋒麵、渦鏇等）對測量造成的影響。 這些先進的“波形重定”技術，不僅提升瞭海麵高度測量的精度，更重要的是，它們使得衛星雷達測高數據能夠應用於更廣泛的領域。 精準描繪海洋的“骨骼”：地形測繪與海底形貌 衛星雷達測高最直接的應用之一，就是精確繪製海洋錶麵的高程圖。通過對全球海域進行長期的、密集的觀測，我們可以構建齣詳盡的全球海平麵模型。這不僅為航海提供瞭精準的導航基準，更重要的是，它能夠揭示海洋深處隱藏的地形地貌。雖然衛星雷達測高直接測量的是海麵高度，但海麵的高程分布，在很大程度上反映瞭其下方的海底地形。例如，海底的山脈、海溝、海盆等，都會對上方的海流和海平麵高度産生影響，從而在海麵上留下“痕跡”。通過復雜的反演算法，科學傢們能夠從海麵高度異常中推斷齣海底的形狀。這對於探索未知的海底世界、研究海底構造活動、識彆潛在的海底資源（如礦産、油氣）以及評估海底滑坡和海嘯的風險，都具有至關重要的意義。特彆是對於那些深海區域，傳統聲納測量的難度和成本極高，衛星雷達測高數據提供瞭一種低成本、大範圍的補充甚至替代方案，極大地加速瞭我們對海底世界的認知進程。 追蹤海洋的“脈搏”：海洋動力學研究 海洋不是靜止的，它在不斷地運動和變化。洋流、潮汐、海浪、渦鏇等是海洋動力學研究的核心內容。衛星雷達測高技術，通過對海麵高度隨時間和空間的變化進行精確監測，成為瞭研究這些海洋運動的“韆裏眼”。 洋流的“地圖”： 洋流是海洋中的“血管”，輸送著熱量、鹽分、營養物質以及汙染物，對全球氣候和生態係統有著深遠的影響。海平麵高度的微小變化，能夠反映齣不同洋流的強度和流嚮。例如，強勁的洋流會帶動海平麵升高或降低，形成海平麵高度的梯度。通過對這些梯度進行分析，我們可以繪製齣洋流的“地圖”，監測其季節性變化和長期趨勢，研究其與氣候變化之間的相互作用。 潮汐的“規律”： 潮汐是地球、月球、太陽之間引力作用下的周期性海平麵變化。精確的潮汐模型對於沿海地區的防災減災、港口運行以及海洋工程至關重要。衛星雷達測高數據，能夠提供全球範圍內、高分辨率的潮汐觀測信息，幫助我們更準確地理解潮汐的傳播機製，預測潮汐的漲落，以及研究潮汐對海岸侵蝕和生態環境的影響。 海浪的“低語”： 雖然衛星雷達主要測量的是海麵的平均高度，但其迴波信號的特徵，也包含瞭海浪的信息。通過對雷達波形的分析，我們可以估算齣海浪的高度、周期和方嚮，這對於海洋氣象預報、海上交通安全、以及海洋工程的設計都至關重要。 渦鏇的“漩渦”： 海洋渦鏇是海洋中能量集中、尺度多樣的鏇轉流體結構，它們在海洋物質能量的輸運、混閤以及對生態係統的影響方麵扮演著重要角色。衛星雷達測高技術能夠捕捉到這些渦鏇對海平麵造成的微小變形，從而識彆和追蹤渦鏇的分布和演變，為理解海洋的復雜動力過程提供關鍵數據。 守護地球的“健康”：氣候變化與海平麵上升 氣候變化是當前人類麵臨的最嚴峻挑戰之一，而海平麵上升則是其最直觀、最危險的後果之一。由於全球變暖導緻海水熱膨脹和陸地冰川融化，全球海平麵正在以前所未有的速度上升，對沿海城市、島嶼國傢以及全球生態係統構成嚴重威脅。 衛星雷達測高技術，為監測全球海平麵變化提供瞭最可靠、最全麵的數據。通過對不同時期、不同區域的衛星測高數據進行比對分析，我們可以精確計算齣全球平均海平麵上升的速度，以及不同地區海平麵上升的差異性。這為科學傢們評估氣候變化的程度、預測未來海平麵上升的趨勢、製定適應性策略以及進行國際氣候談判提供瞭堅實的科學依據。例如，對太平洋島國的監測顯示，一些低窪島嶼正麵臨被淹沒的危險，這直接依賴於衛星雷達測高數據的持續觀測和預警。 “冰”與“火”的交融：極地與海洋的聯係 極地地區，尤其是南極和格陵蘭的冰蓋，是地球上最大的淡水儲存庫，其融化速度對全球海平麵有著決定性的影響。衛星雷達測高技術，在監測極地冰蓋變化方麵發揮著不可替代的作用。 冰蓋的“呼吸”： 衛星雷達測高可以精確測量冰蓋錶麵的高度變化。通過長期觀測，我們可以判斷冰蓋是在增厚（通過降雪纍積）還是在變薄（通過融化和崩塌）。這種對冰蓋“呼吸”的監測，直接揭示瞭全球變暖對極地冰蓋的影響程度，是理解海平麵上升驅動因素的關鍵。 冰山的“新生”與“消亡”： 巨大的冰山從冰川或冰架上崩解，是極地冰蓋質量損失的重要途徑，也是海平麵上升的直接貢獻者。衛星雷達測高能夠探測到冰架邊緣海平麵高度的微小變化，從而識彆冰架的斷裂和冰山的形成，並估算其體積和質量。 海冰的“足跡”： 在極地，衛星雷達測高還可以用於監測海冰的厚度、分布和運動。海冰的變化與全球氣候係統有著復雜的相互作用，例如，海冰的減少會降低地球的反射率，導緻更多的太陽輻射被吸收，進一步加速全球變暖。 解鎖海洋的“寶藏”：資源勘探與環境監測 除瞭對海洋的宏觀認知，衛星雷達測高技術也在一些更具體的領域發揮著作用。 海底資源的“綫索”： 如前所述，海底地形的微小變化會在海平麵上留下印記。一些特定的海底地貌，例如與石油、天然氣富集區相關的海底隆起或盆地，可能會在海平麵高度上産生可識彆的異常。通過對這些異常的分析，並結閤其他地質地球物理信息，可以為海底資源的勘探提供潛在的指示。 海洋環境的“警鍾”： 衛星雷達測高數據還可以用於監測一些重要的海洋環境現象。例如，大型海嘯發生時，海平麵會發生劇烈的變化，雖然衛星雷達測高數據的采樣頻率可能無法實時捕捉到海嘯的全部過程，但其對海平麵高度的監測，可以作為海嘯影響評估和預警係統的一部分。此外，通過對海平麵異常變化的分析，也可以輔助識彆某些極端天氣事件（如風暴潮）對沿海地區的影響。 展望未來：更智能、更精密的“海眼” 隨著科技的不斷進步，衛星雷達測高技術也在持續發展。未來的衛星雷達測高係統將擁有更高的空間分辨率、更快的重訪周期和更強的抗乾擾能力。新的雷達技術，如乾涉雷達測高，將能夠更精細地捕捉海麵的微觀形貌，甚至有望直接測量海浪的三維結構。同時，人工智能和機器學習技術的引入，將使“波形重定”算法更加智能化和自適應化，能夠應對更加復雜和多變的海洋環境。 “衛星雷達測高波形重定及應用”這部著作，無疑是對這一關鍵技術進行深入探索和係統闡述的寶貴財富。它不僅梳理瞭該技術發展的脈絡，剖析瞭核心的科學原理，更重要的是，它詳細展示瞭這項技術在理解和守護我們藍色星球方麵所發揮的巨大作用。從描繪海底的“骨骼”，到追蹤海洋的“脈搏”，再到守護地球的“健康”和解鎖海洋的“寶藏”，衛星雷達測高技術正以其獨特的視角，為人類繪製齣一幅越來越清晰、越來越詳盡的海洋“肖像”，引領我們更深入地認識，也更有效地保護我們共同的傢園——地球。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《衛星雷達測高波形重定及應用》後，我最先翻閱的是它的目錄，試圖從中勾勒齣全書的知識脈絡。從目錄來看，它似乎涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的整個流程，這正是我所需要的。我之前接觸過一些關於雷達遙感的基本概念，但對於“波形重定”這一專業術語，還是有些模糊。書中會不會對這個核心技術進行深入淺齣的講解？比如，它解決瞭什麼具體問題？是關於信號的失真、噪聲乾擾，還是多路徑效應？我希望書中能有詳細的數學推導和算法描述，讓我能夠理解其工作原理。此外，“應用”這個詞也讓我充滿期待。我最關心的是它在海洋學、冰川學、甚至是地球物理學領域的應用。例如，如何利用波形重定後的數據來更精確地測量海洋的浪高、洋流，或者分析冰蓋的形變和厚度變化？書中是否會提供一些具體的應用案例，比如利用衛星雷達測高數據來預測海嘯、監測火山活動，或者研究地殼形變？我希望書中能夠提供一些可操作的指導，讓我瞭解如何將這些理論知識轉化為實際的應用成果。如果書中能夠附帶一些代碼示例或者數據處理流程圖，那將對我這個實踐型讀者來說是莫大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對海洋科學充滿好奇的學習者，尤其關注海洋環境監測和資源開發。在一次海洋遙感技術交流會上，我聽說瞭衛星雷達測高技術在測量海平麵變化、監測風浪等方麵的作用。《衛星雷達測高波形重定及應用》這本書的齣現，讓我看到瞭深入瞭解這一技術細節的機會。我非常好奇“波形重定”究竟是指什麼？它是否涉及到對原始雷達信號進行濾波、去噪、校正，以得到更純淨、更能反映實際地物信息的波形？書中有沒有關於不同類型的雷達（例如閤成孔徑雷達SAR、測高雷達Altimeter）産生的波形特點及其處理方法的介紹？我最感興趣的是其在海洋領域的應用。例如，能否通過重定後的波形數據，更準確地提取海麵的高度信息，從而更精確地監測全球海平麵上升的趨勢？或者，在監測海洋風暴時，重定後的波形是否能夠幫助我們更好地分析風浪的頻譜和傳播特性？如果書中能夠包含一些實際的海洋觀測案例，比如利用這些技術來研究厄爾尼諾現象、追蹤大型海洋生物的棲息地，甚至輔助進行海上搜救，那將是極具吸引力的。我希望這本書能夠提供一套清晰的理論框架和實用的操作指南，讓我能夠更好地理解和應用衛星雷達測高技術。

評分☆☆☆☆☆

我是一名地理信息科學專業的學生，最近在為畢業論文收集資料，主題是關於利用衛星數據進行地錶形變監測。我在文獻檢索中看到瞭《衛星雷達測高波形重定及應用》這本書，書名中“波形重定”幾個字引起瞭我的注意，因為以往我接觸的衛星測高數據處理大多集中在海平麵高度的提取，對波形本身的深入處理瞭解不多。我非常想知道，這本書中關於波形重定的技術，是否能幫助我更精細地處理一些由於地形起伏、植被遮擋等因素造成的測高誤差。例如，在山區或者森林覆蓋區域，雷達信號會發生復雜的散射，導緻原始波形失真，那麼書中介紹的重定技術，是如何通過算法來恢復或補償這些失真的？它是否能夠區分地錶反射和非地錶反射信號，從而提高對地錶真實高度的測量精度？我更看重的是書中的應用部分，它是否會詳細介紹如何利用重定後的波形數據來分析地殼的垂直形變，比如地震引起的地麵抬升或沉降，或者由於地下水開采、采礦活動導緻的地錶沉降？如果書中能夠提供具體的案例研究，展示如何從原始雷達信號到最終的地形變圖譜的完整處理流程，並且分析該方法的優勢和局限性，那將對我非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股子嚴謹和專業，深邃的藍色背景搭配簡潔的白色字體，仿佛就代錶瞭衛星雷達探測的深邃奧秘。我最近在研究遙感技術，特彆是水文監測和海岸綫變化方麵，對雷達測高技術一直很感興趣。這本書的名字《衛星雷達測高波形重定及應用》一下就抓住瞭我的眼球。我尤其關心的是“波形重定”這個技術點，它是不是解決瞭以往數據處理中存在的某些瓶頸？比如，在復雜地形或者受到地錶植被、積雪等因素乾擾時，波形重定技術能否更準確地還原原始信號，從而提高測高精度？書中會不會詳細闡述其背後的理論基礎，例如電磁波在不同介質中的傳播特性、散射機理，以及相關的信號處理算法，比如傅裏葉變換、小波變換等在波形重定中的具體應用？我特彆期待能看到一些實際案例分析，比如如何利用重定後的波形數據來監測全球海平麵的變化趨勢，或者評估冰川融化對區域水資源的影響。如果書中還能涉及到一些先進的重定技術，例如利用機器學習或深度學習來輔助波形重定，那將是錦上添花。我對書的篇幅和內容的深度有較高期待，希望它能提供紮實的理論支撐和豐富的實踐指導，成為我深入學習和研究的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘的天文愛好者，我對遙感技術，特彆是與地球觀測相關的部分一直抱有濃厚的興趣。最近在關注關於月球錶麵地形的研究，瞭解到許多月球探測器也采用瞭類似的雷達測高技術。《衛星雷達測高波形重定及應用》這本書的名字聽起來就非常專業，我想瞭解一下，書中提到的“波形重定”技術，是否具有普適性？也就是說，它不僅適用於地球上的衛星雷達測高，是否也能在月球、火星等其他天體的探測中發揮作用？比如，在那些沒有大氣層乾擾、地形可能更加復雜崎嶇的天體上，雷達波形會受到哪些獨特的影響？書中的重定技術，能否應對這些挑戰，從而獲得更精確的地形數據？我特彆想知道，如果將這本書中的理論和方法應用於月球探測，是否能夠幫助我們更精細地繪製月球錶麵的隕石坑、火山地貌，甚至尋找可能存在的地下水冰？書中是否有關於不同天體錶麵地質結構對雷達波形影響的討論，以及相應的波形重定策略？我期待這本書能夠拓寬我的視野，讓我瞭解到衛星雷達測高技術在更廣闊的宇宙探索中的潛力。