基于雷达高度计的内陆水体应用研究

发布时间：2021-04-07 23:29

　　内陆水体不仅是全球水循环中的重要组成成分,也与人类的生活、生产息息相关。它在区域经济和气候变化中扮演着重要角色。然而世界上有很多河流和湖泊没有被监测,尤其是人迹罕至的偏远地区。有些即使被监测了,由于种种原因,很多水文数据是不共享的。如何借助遥感技术对内陆水体进行监测是一个重要的课题,该课题对于水文数据缺乏的偏远地区有着重要价值。与传统光学遥感技术相比,雷达高度计具有全天时全天候观测,穿透能力强,极少受天气状况影响等特点,因此被广泛用于河流湖泊水位监测,以及相关的径流和水量研究中。然而雷达高度计往往具有大脚印,从内陆水体上返回的波形信号容易受陆地污染。我们研究的目标是要回答两个问题:1.如何提高雷达高度计提取水位的精度?2.如何结合雷达高度计数据和光学影像来估计河流径流和湖泊水量?论文主要的研究内容和结论如下:1.针对长江汉口段,开展了水位提取研究工作并设计了多子波多权重阈值重跟踪算法（MSMWTR）,该算法能有效提高水位提取精度,将均方差误差从9.06m降到0.34m。2.在长江中游段,针对有无水位站径流数据的两种情况,开展了径流反演工作。尤其是在无水位站径流数据的情况下,采用了光学影... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所)北京市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高度计测距示意图(OSTM/Jason-2ProductsHandbook2009)

图 2.2 脉冲有限型工作方式下的脉冲与回波波形2.2. 雷达高度计重跟踪算法介绍一般卫星产品提供原始的卫星-地面距离，是由卫星预设跟踪门对应的接收时间计算而来，该过程称为波形跟踪。然而 ATU 不一定恰好将上升沿中点采样到预设跟踪门上。为了得到精确的距离观测值，我们需要重新定位上升沿中点的位置(重跟踪点)，并通过重跟踪点与预设跟踪门的时间间隔，计算得到对应的距离修正，这个过程我们称之为波形重跟踪。目前主要的重跟踪算法可以分为两大类：1.基于统计的经验重跟踪算法；2.基于物理模型的重跟踪算法。基于统计的经验重跟踪算法常见的主要有：重心偏移算法，阈值算法，改进阈值算法和 -参数算法等。常见的基于物理模型的重跟踪算法主要有：布朗-海恩模型算法，NOC 非线性海洋模型算法，Ice-2 重跟踪算

=( ( ) ) n ( ) n = ( ) n ( ) n ( )表示第 个采样门上的回波功率， 是总采样门数。由于噪声，我们认为采样门￠ 之前和采样门￠ 之后为受噪声影的回波才是用于统计分析的有效波形序列。.3，根据振幅，重心和宽度信息，我们可以确定一个矩形一个交点被认为是前沿中点，也就是重跟踪点。重跟踪点确定： =


本文编号：3124399