近海卫星测高波形分类与判别

针对近海测高数据可用率低下以及传统重跟踪技术的局限性,该文提出了基于动态聚类分析的测高波形分类方法以及基于移动最小距离的波形判别方法,并给出了确定最佳分类数的有效性指标。实现了海洋波形与非海洋波形正确识别,为处理海量测高波形以及根据波形研究最佳重跟踪算法提供了便利。以穿过台湾海峡和台湾近岸的TOPEX/Poseidon波形数据为例进行试验,结果表明,测高波形分为海洋波形、尖锥波形和其他散射波形3类时聚类效果最佳。与OCOG、移动相关系数和β-5等方法的分类结果对比分析表明,本文提出的方法具有一定优势。     

基于波形分类的近海卫星测高数据自适应重跟踪方法

对卫星测高波形数据分类的聚类分析方法进行了改进,给出了一个用于确定最佳聚类数的有效性指标。以台湾海峡的Topex/Poseidon测高数据为例,对近海测高波形进行了分类研究,并分析了各类波形的最优重跟踪方法,在此基础上提出了近海测高波形重跟踪的自适应方法。对多个周期测高数据进行重跟踪实验,结果表明,自适应方法优于其他重跟踪方法,显著提高了近海测高数据的质量。     

基于聚类分析的卫星雷达测高波形分类研究

验证了聚类分析用于卫星雷达测高波形分类的可行性。针对雷达测高波形的特征,提出了移动最小欧氏距离算法,并以该距离作为相似性统计量进行聚类分析,取得了很好的效果。以Topex/Poseidon卫星的近岸波形为例,比较了最短距离法、最长距离法、类平均法和最小方差法等4种聚类方法的聚类效果,结果表明最小方差法效果最优。     

长江口EnviSat测高数据的波形分类重构分析

采用波形分类重构算法处理EnviSat卫星从2002年10月至2010年5月在长江口近岸海域28°N~32°N、121°E~125°E范围内的波形数据。该区域内海洋波形、波形后缘前端出现峰值的波形、波形后缘后端出现峰值的波形、似镜面波形和复杂波形分别占89.03%、2.95%、0.45%、3.31%和4.26%。根据不同的波形类别采用不同波形算法进行波形重构。同时,分析了不同重构算法之间的系统偏差,并据此确定OCOG算法、Threshold算法和子波形算法的最优阈值水平分别为65%、45%和50%。重构结果表明,波形分类重构算法优于其他波形重构算法,能有效改善原始海面高的精度,改善程度在16.62%~53.86%之间。此外,重构后交叉点差值小于重构前的交叉点差值,与轨迹P089、P411形成的交叉点的海面高差值由1m降低到25cm左右,其余交叉点的差值均在2~6cm。     

卫星测高波形重定方法的改进研究

在对现有波形重定方法深入研究的基础上,对β参数法进行改进;并以呼伦湖为例,利用波形重定方法对TOPEX/Poseidon测高卫星(1993～2001年)Pass27的波形进行重定,得出经波形重定后的结果精度比未重定的GDR结果精度提高近2倍的结论,证明了波形重定方法可以显著提高受陆地和浅水区域水底地形等影响的波形数据的测高精度.     

卫星雷达高度计近海波形重构算法进展研究

目前,制约卫星雷达高度计继续发展的一个主要问题是近海海域数据精度较低,并且大范围不可用。在现有的科技条件下,解决该问题的有效方法是波形重构。本文首先介绍了卫星雷达高度计回波波形形成原理,接着对几种用于近海的经典波形重构算法以及几种改进算法做了综述。     

激光测高卫星波形饱和识别与测高误差改正初步研究

激光测高仪回波波形饱和现象客观存在,为增加可用激光点数目、提高饱和波形测高精度,本文提出了一种波形饱和识别与测高误差改正方法,首先,利用回波波形峰度系数对饱和波形进行识别,然后,针对饱和现象对波形高斯拟合的影响,计算高斯拟合波形与原始波形相交区域的形心位置,以形心位置差异确定因波形饱和导致的测高误差并改正。最后,采用ICESat/GLAS（Ice,Cloud and land Elevation Satellite/Geo-science Laser Altimeter System）在青海湖、纳木错、色林错采集的波形数据进行实验。结果表明,经本文算法改正后数据误差均值为0.03 m,大型湖泊区域可实现约0.05 m的测高精度,结合峰度的饱和识别方法可以对波形进行有效筛选,可发现GLAS遗漏的饱和波形,饱和改正算法可以有效改正波形饱和引起的测高误差,改正后精度明显优于GLAS提供的饱和改正结果,相关结论对高分七号卫星激光波形处理有一定参考价值。     

基于多源卫星影像SVM分类方法的研究

简要介绍了卫星影像的预处理过程--纠正和融合,对3种常用融合方法SFIM融合、HIS融合和Brovey融合进行了分析比较,在此基础上对卫星影像的分类方法进行了比较分析,重点研究并详细介绍了多源卫星影像SVM分类方法.     

《卫星雷达测高波形重定及应用》内容简介

本书由郭金运、常晓涛、孙佳龙、高永刚编著。卫星测高技术采集了大量海洋和陆地资料,为大地测量学、地球物理学和海洋学等研究提供了基础数据,但是在近海、冰面和陆地上的测高数据质量却严重下降。波形重定技术是测高数据质量改善的重要方法之一。本书介绍了卫星测高原理和数据处理方     

合成孔径雷达高度计的波形重跟踪与仿真试验分析

基于初步研究获得的合成孔径雷达高度计卷积模型,推导获得合成孔径雷达高度计波形关于时间偏移、合成上升时间、信号幅度3个参数偏导数的卷积计算公式,利用数值积分及傅里叶变换实现合成孔径高度计回波模型的重跟踪。在多个单位联合协同下,利用仿真轨道、对流层、电离层及潮汐等模型生成了合成孔径模式下的回波波形。对比表明,仿真生成的合成孔径模式下的回波波形与CryoSat-2卫星SAR模式下的回波波形整体形状一致。利用仿真波形数据进行重跟踪试验,结果表明在20Hz数据条件下(约350m分辨率),合成孔径模式下的重跟踪精度达到5cm,较之传统模式有一定的提高。     

以交叉累积剩余熵为准则的星载激光测高仪大光斑波形数据与地形匹配法

提出了一种基于交叉累积剩余熵的星载激光测高仪大光斑波形数据与地形匹配方法。根据星载激光测高仪大光斑回波波形信号包含地形结构信息的特性,将激光回波波形数据和数字表面模型(DSM)投影到统计特征空间,建立数据的统计特征向量,消除数据间维度差异,以交叉累积剩余熵为相似性测度匹配波形数据与地形的统计特征。试验结果表明,本方法能够较好地实现激光回波波形数据与地形的匹配,匹配精度达到一个像素以内。     

Jason-2高度计数据在中国四大海域的波形重跟踪与分析

在Brown-Hayne模型基础上,利用迭代最小二乘算法实现了回波波形参数的重跟踪,同时利用重心偏移算法(OCOG)、阈值算法对Jason-2 卫星的波形数据在中国渤海、黄海、东海、南海4个海域开展了波形重跟踪试验。试验表明,在4个海域,Brown-Hayne模型法获得的波形重跟踪结果相比较于阈值法、OCOG算法与法国空间局(CNES)公布结果最为一致,相互较差的标准差约2 cm左右。50%阈值算法获得的波形重跟踪结果相比较于其它阈值精度更优,与CNES比较其标准差在3~6 cm,但存在4~10 cm的系统偏差。OCOG算法获得的结果存在较大误差,但其结果可作为Brown-Hayne模型解算的初始值。当卫星地面轨迹靠近大陆时,波形重跟踪获得的海面高改正量会较宽阔海域增大,其中南海区域的海面高改正量最大,可达1 m,其原因可能是卫星地面轨迹经过了西沙群岛,雷达回波波形受到了一定的影响。     

机载LiDAR全波形数据分解的研究与应用

近年来,新兴机载全波形Li DAR技术在摄影测量与遥感领域受到广泛关注。其相比传统机载Li DAR的优势在于它对后向散射回波信息进行了完整的数字化记录。波形分解是波形数据处理的重要环节,通过波形分解不仅仅可以得到高质量的三维点云产品,还能够提高DEM的生成精度并辅助点云的精确分类,随着研究的不断深入,全波形数据将在更多领域发挥更大的实用效益。     

ICESat GLAS完整波形信号处理技术在南极查尔斯王子山脉地区地表覆盖分类中的应用研究

波形激光雷达传感器所获取的遥感数据几乎可以提供后向散射信号的全部特征,除了距离观测值,需要通过进一步分析接收的脉冲获取更多关于地表实体的物理特性,因此,这些相关的物理特性成为研究地表覆盖的新领域。通过总结利用波形信号处理技术进行地表覆盖解译工作的研究进展,开展了南极查尔斯王子山脉地区地表覆盖分类工作。首先,描述了GLAS的数据结构;其次,总结了相关的信号处理技术;然后,从实际应用角度讨论了方法的可用性;最后,以南极查尔斯王子山脉地区为例,实践了基于ICESat GLAS完整波形信号处理技术的地表覆盖分类方法。     

应用图像关联度的图像模糊分类

提出了应用图像关联度的图像模糊分类新方法。该方法在求得每幅图像相对各个类别的关联度的基础上,求得每个类别图像关联度的均值和标准差σ;然后计算每幅图像的关联度与所在类别关联度均值之差Δi,差值Δi≤2σ,该图像应“留“在该类中;否则,该图像应归入与另两个类别的关联度较大的类别。每幅图像都经过这样的检验,实现图像的再划分,直到这一过程稳定为止。实验结果表明,该方法的图像分类质量有一定优势。     

带有确定度的模糊图像分类

提出带有确定度的关联度的图像模糊分类新方法。该方法在求得每幅图像相对各个图像类别的关联度基础上,求得一幅图像相对各个类别的确定度,将一幅图像的确定度作为相应图像关联度的权,以带权的关联度为最大准则,确定待识别图像类别的属性。识别图像类别的第二个准则是,以带有确定度的关联度为特征,采用与聚类中心距离最小准则,确定待识别图像的类别。通过由三种不同类别图像组成的多种组合的试验,试验中满足两个准则之一的实验结果表明,该方法的结果具有一定的优势。