顾及反射差异的卫星测高在湖泊区域的波形分析、重定及应用研究

发布时间：2024-04-21 14:51

　　湖泊对气候变化和人类活动较为敏感,它的任何变化都会对自然生态系统及社会经济系统产生影响。水位是反映湖泊变化的一项重要指标,而传统水位测量主要由水文观测完成,由于维护成本高,偏远欠发达地区的水文站还不能实现全覆盖,各个地区数据难于共享,给相关科学研究带来了一定的障碍。卫星测高技术的出现为监测湖泊水位变化提供了一种新手段。由于卫星测高技术最初为海洋任务设计,将其应用于内陆湖泊时可能会产生一些问题,内陆湖泊普遍较小,高度计雷达波可能会触及湖泊以外的地物,接收到的雷达回波会受到污染,导致距离跟踪错误。在对影响波形形成的地表因素进行分析的基础上,本文重点对地势平坦、陡峭地区的波形形成机制进行了研究,设计了相应的波形重定算法,并在典型湖泊区域进行了讨论和验证。主要内容及结论如下:(1)分析卫星测高回波模型,确定了影响波形的两个地表因素,分别为散射截面(即反射能力)以及地形起伏。当雷达照射区域内有多种地物、地形起伏较大时,测高波形将会受到影响。(2)地势平坦地区的波形主要受散射截面的影响,当雷达照明区域既包含水面又包含非水面时,如果非水面反射能力强,将导致波形中非水面信号突出,形成的波形具有小前缘,...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2一1测高卫星任务图

２．１卫星测高技术简介??１９６９年，在美国威廉斯敦召开的学术会议上，著名大地测量学家Ｋａｕｌａ提出??卫星测高概念。经４年的可行性研究和技术设计，１９７３年５月４日，美国宇航??局（ＮＡＳＡ）发射了首颗搭载雷达高度计的卫星Ｓｋｙｌａｂ进行测高实验，尽管所搭??载的高度计测高精度....

图２－２卫星测高示意图??卫星轨道高减去测距值／？，并考虑一些常用改正项，即可得到地表高程［５Ｑ］：??

高度计发射一束具有一定宽度的脉冲波至地表，经地表返回至接收器，将返??回的波称为“回波”，按时间（也称“门”）对回波强度进行采样，即得到回波波形，??它反映了回波强度随时间的变化。图２－３分别给出了平静水面以及非平静水面上??波形形成过程，测距开始时，高度计向下发射雷达波，雷达波....

图２－３平静与非平静水面波形形成示意图??

图２－３平静与非平静水面波形形成示意图??由上可知，回波波形代表的是回波能量的时间序列，可以大致将其分为３个??部分，如图２－４。第一部分是热噪声（Ｔｈｅｒｍａｌｎｏｉｓｅ），这一段回波功率较小，代??表雷达波还未到达地表的阶段。第二部分为上升前缘，该部分表示雷达波接触水??面的....

图2一4卫星测高回波波形示意图

響＿響＿＿響Ｍ?國??ａ）平静水面?ｂ）非平静水面??图２－３平静与非平静水面波形形成示意图??可知，回波波形代表的是回波能量的时间序列，可以大致将其分图２－４。第一部分是热噪声（Ｔｈｅｒｍａｌｎｏｉｓｅ），这一段回波功率较还未到达地表的阶段。第二部分为上升前缘，该部分表示雷达波....

本文编号：3961033