基于GIS技术的机载GNSS-R数据分析系统设计与实现

发布时间：2017-10-20 04:06

  本文关键词：基于GIS技术的机载GNSS-R数据分析系统设计与实现

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【摘要】：GNSS-R(Global Navigation Satellite Systems Reflectometry)遥感技术,即GNSS反射信号遥感技术,是20世纪90年代以来在卫星导航与微波遥感科学之间兴起的一门交叉学科,近年来该技术在海面、陆面、冰面等多种物理参量的遥感探测中均得到了应用,已经成为广泛关注的国际前沿热点。国内外暂无学者对GIS与GNSS-R的集成技术进行研究,因此,本文从3S(GNSS、GIS、RS)集成的概念出发,创新性地将GIS分析技术引入到机载GNSS-R数据处理中,主要研究内容和取得的成果如下:1)讨论了GNSS-R遥感原理,阐述了机载陆面遥感情况下,河面高度、河面流速和土壤湿度的遥感模型。依次从数据结构、分析方法以及GIS平台三个角度对GIS空间数据分析模型进行了阐述。2)研究了基于GIS的GNSS-R数据可视化分析技术,提出了机载GNSS-R数据分析的理论方法,设计了国内首个基于GIS技术的机载GNSS-R数据分析系统,对系统功能模块中的定位、地图、时间和关系二级子模块进行了详细阐述。3)根据机载GNSS-R数据分析系统的设计,基于二维和三维GIS平台,编程实现了系统,以河南郑州的机载GNSS-R遥感实验为例,展示了系统在数据预处理中的应用。研究表明,GNSS-R可作为GIS的有效数据源,GIS可为GNSS-R空间数据分析提供新平台。
【关键词】：GNSS-R 陆面遥感 3S GIS 数据分析系统
【学位授予单位】：中国科学院国家空间科学中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP79
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 GNSS-R发展现状16-23
• 1.2.1 海洋遥感17-21
• 1.2.2 陆面遥感21-23
• 1.3 机载GNSS-R概况23-25
• 1.4 地理信息系统25-27
• 1.4.1 GIS概述25-27
• 1.4.2 GIS可视化分析27
• 1.5 研究目的与主要内容27-29
• 1.5.1 研究目的27-28
• 1.5.2 主要内容和章节安排28-29
• 第二章 GNSS-R遥感原理29-40
• 2.1 GNSS信号源29-33
• 2.1.1 GPS29-31
• 2.1.2 BDS31
• 2.1.3 GLONASS31-32
• 2.1.4 GALILEO32-33
• 2.2 GNSS-R遥感33-36
• 2.2.1 遥感简介33-34
• 2.2.2 双基雷达方程34-36
• 2.3 机载GNSS-R陆面遥感36-39
• 2.3.1 土壤湿度遥感原理36-37
• 2.3.2 河流遥感原理37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 GIS空间数据分析40-47
• 3.1 GIS空间数据结构40-41
• 3.1.1 矢量数据结构40-41
• 3.1.2 栅格数据结构41
• 3.2 GIS空间分析方法41-43
• 3.2.1 空间查询41
• 3.2.2 空间量算41
• 3.2.3 缓冲区分析41-42
• 3.2.4 叠加分析42-43
• 3.2.5 再分类43
• 3.3 GIS平台43-45
• 3.3.1 ArcGIS43
• 3.3.2 Google Earth43-45
• 3.4 GIS分析结果可视化45-46
• 3.4.1 点元素数据45
• 3.4.2 线元素数据45-46
• 3.4.3 面元素数据46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 机载GNSS-R数据分析系统设计47-56
• 4.1 GIS平台需求分析47
• 4.2 元素数据需求分析47-49
• 4.2.1 机载GNSS-R点元素47-48
• 4.2.2 机载GNSS-R线元素48-49
• 4.2.3 机载GNSS-R面元素49
• 4.3 系统框架设计49-50
• 4.4 功能模块设计50-55
• 4.4.1 定位二级子模块51-53
• 4.4.2 地图二级子模块53-54
• 4.4.3 时间二级子模块54
• 4.4.4 关系二级子模块54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 机载GNSS-R数据分析系统实现56-77
• 5.1 GIS平台需求实现56-59
• 5.2 元素数据需求实现59-68
• 5.2.1 机载GNSS-R点元素59-66
• 5.2.2 机载GNSS-R线元素66
• 5.2.3 机载GNSS-R面元素66-68
• 5.3 系统框架实现68-70
• 5.4 功能模块实现70-76
• 5.4.1 定位二级子模块70-72
• 5.4.2 地图二级子模块72-74
• 5.4.3 时间二级子模块74-75
• 5.4.4 关系二级子模块75-76
• 5.5 本章小结76-77
• 第六章 机载GNSS-R数据分析系统应用77-91
• 6.1 机载GNSS-R遥感实验77-79
• 6.2 实验数据处理流程79-80
• 6.3 数据预处理80-86
• 6.3.1 机载GNSS-R数据预处理80-81
• 6.3.2 预处理结果可视化81-86
• 6.4 数据后处理86-89
• 6.4.1 土壤湿度遥感86-87
• 6.4.2 河流遥感87-89
• 6.5 本章小结89-91
• 第七章 总结与展望91-92
• 参考文献92-106
• 在校期间科研文章106-107
• 在校期间软件著作权107-108
• 致谢108

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张云;郭建京;袁国良;洪中华;韩彦岭;;基于GNSS反射信号的海冰检测的研究[J];全球定位系统;2013年02期

2 邵连军;;利用GNSS-R信号探测海冰的方法及初步实验结果[J];遥感信息;2013年02期

3 吴学睿;李颖;李传龙;;基于Bi-Mimics模型的GNSS-R农作物生物量监测理论研究[J];遥感技术与应用;2012年02期

4 吴学睿;;适用于GNSS-R极化研究的不同极化的Bi-mimics模型[J];赤峰学院学报(自然科学版);2012年03期

5 姚彦鑫;杨东凯;张其善;;利用GNSS反射信号载波测量湖面高度变化[J];北京航空航天大学学报;2009年09期

6 张训械;严颂华;;利用GNSS-R反射信号估计土壤湿度[J];全球定位系统;2009年03期

7 陈建平;常庆瑞;陶文芳;张静;;基于Google Earth的GIS专题制图技术研究与应用——以陕西省土壤分类信息系统开发为例[J];水土保持通报;2008年06期

8 王迎强;严卫;符养;李萍;;利用机载GNSS反射信号反演海面风速的研究[J];海洋学报(中文版);2008年06期

9 王鑫;孙强;张训械;吕达仁;邵连军;胡雄;Ruffini Giulio;Dunne Stephen;Francois Soulat;;中国首次岸基GNSS-R海洋遥感实验[J];科学通报;2008年05期

10 刘经南;邵连军;张训械;;GNSS-R研究进展及其关键技术[J];武汉大学学报(信息科学版);2007年11期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 白伟华;GNSS-R海洋遥感技术研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2008年

2 胡庆荣;含水含盐土壤介电特性实验研究及对雷达图像的响应分析[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 刘天e，

本文编号：1065132