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山东科技大学测绘科学与工程学院 Geomatics College Shandong University of Science and Technology 报告人: 2012.7.9 卫星高度计原理及应用 总结与展望 卫星高度计研究领域 卫星高度计工作原理 卫星高度计发展概况 研究卫星高度计目的 内容简介 1. 研究卫星高度计目的 为什么我们要研究卫星高度计,它的优势在哪里? 传统测量方式 1.项目花费大 2.重复周期长 3.测量数据稀疏 4.获取局部区域的海洋数据 对比 卫星测高方式 1.项目投资少 2.观测精度高、时间准同步 3.获取信息量大、 全天时、全天候 4.覆盖面积大,监测能力强 2. 卫星测高发展概况 Geosat, ERS-1/2, TOPEX/Poseidon, GFO, Envisat, Jason-1, IceSat, …… 国内外卫星高度计发射计划 表1 国内外卫星高度计发射计划 Seasat-1 卫星雷达散射计(SASS) 可见光和红外辐射计(VIRR) 微波辐射计(SMMR) TOPEX/Poseidon TOPEX/Poseidon 搭载主要仪器 跟踪和数据中继卫星发射器 GPS接收机 微波辐射计 SLR后向发射器阵列 DORIS双频接收机 单频测高计 双频测高计 海洋动力环境系列卫星 海洋动力环境系列卫星 搭载的仪器设备要比ERS-1多,可用于探测大气中臭氧含量,监测地表植被覆盖情况 研究全球海浪的动态信息、海面风场、大洋环流和全球的平均海面变化 EnviSat-1属于极轨对地观测卫星系列之一,可生成海洋、海岸、极地冰盖和陆地的高质量图像,用于监视环境,特别是研究气候的变化 ERS-1 ERS-2 Envisat 第一颗海洋动力环境卫星 海洋二号 1 GPS接收机 DORIS接收机 SLR后向反射阵列 2 1.雷达高度计 2.微波辐射计 3.微波散射计 3 监测和探测海面高度、风速、浪场和海洋重力场、大洋环流等海洋动力环境参数 3.卫星高度计原理 卫星高度计回波模型 卫星高度计原理 为海面平均回波功率, 为平坦光滑海面冲激响应 q(t) 为 海面镜像点散射元的高度概率密度函数, 为雷达系统点目标响应 平坦光滑海面冲激响应 雷达系统点目标响应 卫星高度计误差改正 摘自:阮海林,卫星测高波形重跟踪算法在台湾周边海域的应用研究,硕士论文,2010 卫星高度计数据产品分级 ( Engineering units)-- 数据被转换成工程单位,包括已转换成世界时的时间,地球物理位置,轨道高度信息,脉冲重复频率的单个波形,平均的波形采样 (粗数据 Raw)-- 星载仪器直接下传的数据,包括高度计遥测数据和状态数据 (地球物理参数 Geophysical units)-- 对回波波形进行了重跟踪,包括时间地理位置坐标,重跟踪输出的海面高度和有效波高等。 0级 1b级 2级
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