對地觀測衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)處理方法與工程實踐

目錄
第1章 緒論 1
1.1 衛(wèi)星激光測高發(fā)展概況 1
1.2 國內(nèi)外衛(wèi)星激光測高發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.2.1 已發(fā)射的星載激光測高儀 5
1.2.2 國外計劃發(fā)射的星載激光測高儀 13
1.3 衛(wèi)星激光測高技術(shù)對比分析 17
1.3.1 與衛(wèi)星雷達測高的對比分析 17
1.3.2 與衛(wèi)星激光測距的對比分析 18
第2章 衛(wèi)星激光測高基本原理與相關(guān)測量基準 20
2.1 衛(wèi)星激光測高基本原理與系統(tǒng)構(gòu)成 20
2.1.1 基本原理 20
2.1.2 系統(tǒng)構(gòu)成 21
2.2 空間基準與時間基準 26
2.2.1 空間基準 26
2.2.2 時間基準 30
第3章 衛(wèi)星激光測高嚴密幾何模型與誤差分析 34
3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 34
3.2 衛(wèi)星激光測高嚴密幾何模型構(gòu)建 35
3.3 誤差分析 37
3.3.1 硬件誤差 38
3.3.2 地形起伏引起的誤差 41
3.3.3 光行差影響及改正 44
3.4 各類潮汐影響及改正 44
3.5 大氣折射對激光的影響及改正 46
3.5.1 大氣折射率的計算 46
3.5.2 平面偏移改正 50
3.5.3 距離延遲改正 52
第4章 衛(wèi)星激光測高全波形數(shù)據(jù)模擬與處理 56
4.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 56
4.2 在軌回波模擬仿真 57
4.2.1 激光雷達方程 57
4.2.1 回波信號模擬 60
4.3 全波形數(shù)據(jù)處理方法 62
4.3.1 波形預(yù)處理 63
4.3.2 波形分解 64
4.3.3 特征參數(shù)提取 66
第5章 ICESat/GLAS及資源三號02星激光測高系統(tǒng) 68
5.1 ICESat/GLAS激光測高系統(tǒng) 68
5.1.1 ICESat/GLAS載荷基本信息 68
5.1.2 ICESat/GLAS數(shù)據(jù)處理方法及產(chǎn)品 72
5.2 資源三號02星激光測高儀 76
5.2.1 資源三號02星概述 76
5.2.2 資源三號02星試驗性激光測高儀 77
5.3 資源三號02星激光測高理論精度分析 79
第6章 衛(wèi)星激光測高儀在軌幾何檢校方法 82
6.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 82
6.2 衛(wèi)星激光測高儀“兩步法”在軌幾何檢校 83
6.2.1 基于地形匹配的激光指向角粗檢校 83
6.2.2 基于地面探測器的精確幾何檢校 86
6.3 基于GLAS模擬數(shù)據(jù)的粗檢校試驗 89
6.4 資源三號02星激光在軌幾何檢校試驗 92
6.4.1 資源三號02星激光測高數(shù)據(jù)原始精度 93
6.4.2 資源三號02星激光測高儀兩步法在軌幾何檢校 96
6.4.3 檢校后幾何精度驗證 100
第7章 衛(wèi)星激光高程控制點自動提取及數(shù)據(jù)庫建設(shè) 105
7.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 105
7.2 多參數(shù)多準則約束的激光高程控制點自動提取方法 106
7.2.1 基于公開地形數(shù)據(jù)的激光足印點粗差剔除 106
7.2.2 激光測距屬性參數(shù)約束的粗粒度篩選 108
7.2.3 回波波形特征參數(shù)約束的精細化提取 109
7.3 全球廣義激光高程控制點數(shù)據(jù)庫設(shè)計 111
7.3.1 廣義激光高程控制點 111
7.3.2 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計 112
7.3.3 廣義激光高程控制點庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 114
7.4 精度驗證與分析 116
第8章 衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)與光學(xué)衛(wèi)星影像聯(lián)合處理 118
8.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 118
8.2 衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)與立體影像聯(lián)合平差方法 119
8.2.1 基于嚴密幾何模型的聯(lián)合平差解算 120
8.2.2 基于有理函數(shù)模型的聯(lián)合平差解算 123
8.2.3 激光與影像的有效配準 125
8.3 試驗分析 126
8.3.1 GLAS激光測高數(shù)據(jù)與資源三號影像聯(lián)合平差 126
8.3.2 資源三號02星激光測高數(shù)據(jù)與影像聯(lián)合平差 128
8.3.3 分析與總結(jié) 138
第9章 軟件設(shè)計與工程應(yīng)用 139
9.1 衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系設(shè)計 139
9.2 軟件系統(tǒng)開發(fā) 142
9.2.1 需求分析 142
9.2.2 功能介紹 142
9.3衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)工程化處理 146
9.3.1 GLAS激光測高數(shù)據(jù)處理 146
9.3.2 資源三號02星激光測高數(shù)據(jù)處理 148
9.4 衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)的應(yīng)用 155
9.4.1 在林業(yè)樹高參數(shù)提取中的應(yīng)用 155
9.4.2 在冰蓋監(jiān)測中的應(yīng)用 159
9.4.3 在航天攝影測量中的應(yīng)用 162
第10章 衛(wèi)星激光測高系統(tǒng)展望 165
10.1 國產(chǎn)高分七號衛(wèi)星激光測高系統(tǒng) 165
10.2 國產(chǎn)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星激光測高系統(tǒng) 169
10.3 美國ATLAS先進地形激光測高系統(tǒng) 170
10.4 對后續(xù)國產(chǎn)激光測高衛(wèi)星發(fā)展的幾點思考 174
參考文獻 175
后記 185