卫星高度计定标现状

定标是卫星高度计数据精度的重要保障,随着高度计卫星HY-2A的发射及后续卫星组网规划,中国将获取长时间序列的自主高度计观测资料,定标对数据精度和长期一致性的重要性日益凸显。总结了卫星高度计定标常用技术方法的国内外研究进展和现状,阐述了中国自主海上定标场的建设和应用情况,重点对青岛千里岩定标场的大地基准测量、地壳沉降监测及HY-2A等多颗卫星高度计的定标结果进行总结分析,并对规划建设中的珠海万山海上综合定标场和中国沿海定标场网做了介绍。此外利用GNSS水汽反演技术对星载微波辐射计观测的大气湿延迟开展了精度检核实验,得到了Jason-2卫星2010年—2016年微波辐射计大气湿延迟观测精度,证明了利用中国沿海GNSS连续运行站标定星载微波辐射计大气湿延迟的可行性,对于充分了解和认识卫星高度计定标的研究现状和发展趋势有一定的借鉴和指导意义。     

我国重力卫星、海洋二号卫星任务与大地测量基准框架之间的互动关系

本文讨论地面大地测量基准框架在我国重力卫星、海洋二号卫星任务的设计、初始化、任务维持、质量控制等方面的作用,以及这两个卫星任务的实施对完善我国大地测量基准框架的作用。并从重力场和海洋环流探测的角度,分析了重力卫星与海洋测高卫星的互补关系。最后,简单介绍了大地测量理论和方法在提高卫星任务总体性能和任务过程质量控制中的作用。     

机载海洋雷达高度计的性能分析

该文简要介绍了海洋雷达高度计的工作原理。对机载海洋雷达高度计的性能进行了具体的分析 ,对海洋雷达高度计的试验结果的分析和讨论表明 ,其性能达到了设计要求 ,为星载高度计提供了可靠的技术先导     

基于卫星高度计的冰川物质平衡测量

2003~2009年全球冰川物质平衡量大约为-259 Gt·a~(-1)±28 Gt·a~(-1),冰川高程变化和物质平衡研究一直是冰川研究的重要方面。简要介绍了目前主要用于冰川高程变化研究的卫星高度计数据和冰川高程变化和物质平衡研究的主要方法。不同学者对全球各个主要冰川的物质平衡计算结果显示,全球冰川基本上都是负的物质平衡。随着卫星遥感技术的不断发展,卫星高度计将获得精度更高的全球高程数据,为冰川高程变化和物质平衡提供更多的数据支持。     

海洋二号卫星微波散射计面元匹配

面元匹配是散射计海面风场反演的重要预处理步骤。为保障海洋二号卫星散射计(HSCAT)业务化海面风场反演,提出了一种可业务化运行的HSCAT面元匹配算法。HSCAT面元匹配算法包括地面网格划分和后向散射系数观测结果重采样两个关键部分。为简化计算,HSCAT采用以星下点轨迹为中心,以顺轨向及交轨向为坐标轴,分辨率为25 km×25 km的网格划分方式。重采样利用卫星星下点经纬度数据,对每个后向散射系数观测结果,以后向散射系数与各星下点球面距离的最小值为依据进行交轨向重采样,并以取得距离最小值所对应的星下点与该轨数据星下点起始位置的距离为依据进行顺轨向重采样,实现对后向散射系数观测结果的面元匹配。实验和对比结果表明,提出的面元匹配算法可对后向散射系数进行有效的重采样,风矢量面元的位置分布均匀,每个风矢量面元均有足够数量的独立观测后向散射系数,可在全球范围内满足高质量海面风场反演的要求。     

卫星高度计融合产品的研发综述EI北大核心CSCD

卫星高度计融合产品广泛应用于海洋环境监测、海洋中尺度系统研究和海洋数值预报等业务领域,具有极高的科学和社会价值。当前同时在轨运行并发布沿轨数据的高度计卫星维持在5—6颗,为了立足现有数量的观测卫星,最大程度地提取有效观测信息,本文以改进融合产品的有效分辨率并提升高度计产品质量为主线,详细介绍了现有卫星高度计融合产品的研发现状。前人的研究结果表明:卫星高度计融合产品的质量主要3个方面的影响:(1)制作产品所选择的卫星种类:因不同种类卫星的轨道高度、周期差异,导致获取的海表高度时空精度也存在不同;(2)高度计标准的选择:资料处理中的仪器参数、地球物理参数、环境校正、平均海面的构造等;(3)融合处理资料的方法:不同融合方法在背景场的选择、背景误差相关系数尺度的差异以及观测误差的处理等。针对众多学者关注的热点和亟需解决的难点问题,本文系统地介绍了当前卫星高度计融合产品的种类,对比分析产品质量。同时针对卫星高度计的融合方法,着重介绍了卫星高度计融合产品质量的提升途径。文中进一步强调了融合方法与有效分辨率的关系,为提升卫星高度计融合产品质量,提高融合产品的有效分辨率,扩大卫星高度计融合产品的应用范围提供参考。     

卫星高度计反演海面风速——模式函数与应用实例

对迄今为止国际上公开发表的１４ 种卫星高度计反演海面风速的模式函数进行了系统的分析和比较。在此基础上提出了一种“折中”模式函数,用于ＴＯＰＥＸ 资料海面风速反演效果良好。文中对高度计获取的全球海面风速分布特征进行了分析,最后探讨了改善海面风速模式函数反演精度的途径。     

天绘二号卫星工程设计与实现

天绘二号卫星系统是我国首个基于干涉合成孔径雷达技术的微波测绘卫星系统,也是我国第1个近距离编队卫星系统,是国际上继德国TanDEM-X系统后的第2个微波干涉测绘卫星系统,并在国际上首次提出了通过设计双频成像解决干涉相位绝对模糊问题的方法,彻底摆脱了对地面控制数据的依赖。该系统工作于X频段,设计分辨率为3 m,处于500 km的太阳同步轨道,由两颗对等的卫星组成,采用异轨道面卫星编队、一发双收雷达收发模式的技术体制,可以快速测制全球数字表面模型和雷达正射影像。本文通过对干涉基线体制、卫星编队构型及雷达收发模式的选择,提出了天绘二号卫星技术体制;并从系统任务、主要性能及组成3个方面进行了工程设计;从总体论证、关键技术攻关及验证、型号研制3个阶段阐述了工程实现情况;最后介绍了卫星系统在轨测试验证情况。测试结果表明,所有指标达到了工程设计要求,产品精度与TanDEM-X系统相当,满足1∶5万比例尺测图精度要求,从而验证了天绘二号卫星工程设计思路正确,工程实现的方法合理可行。     

天绘二号卫星工程设计与实现

天绘二号卫星系统是我国首个基于干涉合成孔径雷达技术的微波测绘卫星系统,也是我国第1个近距离编队卫星系统,是国际上继德国TanDEM-X系统后的第2个微波干涉测绘卫星系统,并在国际上首次提出了通过设计双频成像解决干涉相位绝对模糊问题的方法,彻底摆脱了对地面控制数据的依赖。该系统工作于X频段,设计分辨率为3 m,处于500 km的太阳同步轨道,由两颗对等的卫星组成,采用异轨道面卫星编队、一发双收雷达收发模式的技术体制,可以快速测制全球数字表面模型和雷达正射影像。本文通过对干涉基线体制、卫星编队构型及雷达收发模式的选择,提出了天绘二号卫星技术体制;并从系统任务、主要性能及组成3个方面进行了工程设计;从总体论证、关键技术攻关及验证、型号研制3个阶段阐述了工程实现情况;最后介绍了卫星系统在轨测试验证情况。测试结果表明,所有指标达到了工程设计要求,产品精度与TanDEM-X系统相当,满足1：5万比例尺测图精度要求,从而验证了天绘二号卫星工程设计思路正确,工程实现的方法合理可行。     

天宫二号三维成像微波高度计大气斜距时延校正

2016-09-15随天宫二号空间实验室发射升空的三维成像微波高度计（简称天宫二号成像高度计）是国际上第一个采用小入射角、短干涉基线实现宽刈幅海面高度测量的高度计。由于天宫二号没有为成像高度计配备用于大气校正的微波辐射计,因此需要采用模型方法对大气时延进行精确估计。传统高度计采用星下点观测,通常只考虑大气折射率的改变引起传播速度变化的时延。天宫二号成像高度计采用偏离星下点1°—8°的小角度观测,因此在进行大气传输时延校正时不仅要考虑雷达信号传播速度的改变,还应考虑由于传播方向改变带来的路径弯曲效应。本文针对天宫二号成像高度计的观测几何特性,提出基于数值天气模型校正大气斜距时延的算法：采用欧洲中期天气预报中心的天气数据和大气分层模型,通过气象参数计算大气折射率;根据高度计参数和各层大气折射率,依赖折射定律和信号传播的几何关系在路径上逐层积分,计算大气斜距时延的估值。通过对天宫二号成像高度计的陆地角反射器定标实测数据进行处理,经大气斜距时延校正后,角反射器的剩余距离误差的标准差约为6.2 cm,达到厘米量级的斜距测量精度,验证了在不同入射角情况下,所提出的大气斜距时延校正算法的有效性和可靠性。     

卫星高度计的北太平洋中尺度涡时空分析

本文利用1993年—2012年AVISO卫星高度计融合数据,识别和追踪了北太平洋海域(100°E—77°W,0°N—70°N)20年的中尺度涡。统计分析了北太平洋中尺度涡的生命周期、振幅、移动速度等属性特征、空间分布和运动特征、季节、年际和年代际的变化趋势及其与ENSO的关系。结果表明:北太平洋中尺度涡的平均寿命为6.9周,平均振幅为8.44 cm,平均速度为6.4 cm/s;随着纬度的增加,反气旋涡的生命周期和振幅差异较大,气旋涡差异较小,涡旋的移动速度随纬度的增加逐渐减少。在空间分布上,日本东部的黑潮延伸区、加利福尼亚海岸和阿拉斯加湾是涡旋的高发区,其中黑潮延伸区分布最为密集;涡旋大多数向西运动,只有少数涡旋向东传播,移动过程中反气涡旋表现为向赤道方向偏移,气旋涡向极地方向偏移,且具有明显的非线性特征。在季节、年际尺度上,春季和夏季是涡旋高发的两个季节,秋季和冬季生成的涡旋相对最少,在加利福尼亚沿岸涡旋的季节差异较明显;涡旋数量的年际变化与ENSO事件具有明显的相关性,1993年—2002年厄尔尼诺年生成的涡旋较多,而拉尼娜年生成的涡旋较少,2003年—2012年则是厄尔尼诺年生成的涡旋较少,而拉尼娜年生成的涡旋较多。     

基于海洋1号C/D卫星的辽东湾海冰遥感监测

我国渤海辽东湾海域每年11月至次年3月都会出现不同程度的海水冻结现象,对渤海海冰开展监测是实现海洋防灾减灾的前提和重要环节。本文利用海洋一号C/D卫星遥感技术手段,充分发挥双星组网运行的技术优势,实现对渤海辽东湾海域海冰变化情况的大幅宽、高精度、高时效、高频次观测,实时掌握渤海海域海冰面积及海冰变化发展趋势,在时间上和空间上大大丰富了卫星遥感海冰信息,为海洋监测和预报提供实时、高分辨率的海冰遥感信息,并为海冰灾害预防提供参考。     

全球海洋遥感卫星发展综述

随着世界各国对海洋资源的重视不断提高，越来越多的国家开始发展海洋遥感卫星技术，为海洋监测、海洋航运、海洋环境、海洋军事及海洋经济等领域提供支撑服务。对全球海洋遥感卫星信息及其相关参数进行统计分析，有助于掌握未来海洋遥感卫星的发展动态和趋势。根据统计分析可以看出，海洋遥感卫星正向多载荷、高分辨率、全覆盖方向发展，并对卫星的发射条件及搭载的载荷提出了新的挑战。随着载荷种类的增多及传输速率的提高，产生的卫星数据也呈现多源异构性，且数据量急剧增加。为此，只有建立大型的卫星数据中心，形成一体化的支撑体系，才能为海洋各领域提供更好的服务。     

根据多卫星高度计海面高数据推算南中国海及菲律宾海域重力异常

t Gravity anomalies on a2.5 ×2.5 arc-minute grid in a non-tidal system were derived over the South China and Philippine Seas from multi-satellite altimetry data. North and east components of deflections of the vertical were computed from altimeter-derived sea surface heights at crossover locations, and gridded onto a 2.5 × 2.5 arc-minute resolution grid. EGM96-derived components of deflections of the vertical and gravity anomalies gridded into 2.5 × 2.5 arc-minute resolutions were then used as reference global geopotential model quantities in a remove-restore procedure to implement the Inverse Vening Meinesz formula via the 1D-FFT technique to predict the gravity anomalies over the South China and Philippine Seas from the gridded altimeter-derived components of deflections of the vertical. Statistical comparisons between the altimeter-derived and the shipboard gravity anomalies showed that there is a root-mean-square agreement of 5.7 mgals between them.     

“资源二号”卫星土地利用遥感解译的应用

“资源二号”卫星是我国发射的一颗分辨率较高的资源卫星,具有较高的地面分辨率,为土地利用现状调查提供了一种解决途径。本文选择江南土地利用状况比较破碎的地区,利用“资源二号”卫星影像提取地面信息,并与同时期的ETM影像数据解译结果及实际情况进行比较、分析,论证“资源二号”卫星数据解译土地利用信息的可行性及存在问题。本文所述的处理过程和处理方法具有较好的通用性,为“资源二号”卫星影像的使用探索出一条新路。     

基于EasyOrtho的高分二号卫星批量数据自动处理试验

随着遥感数据的广泛应用,遥感应用行业对亚米级遥感影像数据的处理速度和处理精度有了更高的要求。文章以黑龙江省鹤岗市兴安区作为试验区,基于EasyOrtho软件,对高分二号卫星数据进行批量快速自动处理,生成正射影像图;并与人工处理成果进行对比,分析该方法的可行性,提出合理化建议。     

利用卫星测高资料确定海洋重力场

地图快速修测车是用于完成地形图快速修测测量的专用装备。主要包括加固型计算机、综合电源、CCD相机、运载平台以及卫星定位测量、遥感影像判绘、地面摄影测量和数字地形图修测等软硬件系统。具有道路及其相关属性信息，如道路宽度、曲率、坡度及桥梁、涵洞高度等的测量和分析功能。该车技术含量高、     

高分七号卫星激光测高数据处理与精度初步验证

装备在高分七号卫星上的是我国首个具备全波形记录功能的激光测高仪,主要用于获取地面稀疏的高程控制点,提高了同平台立体影像无地面控制点的立体测图精度.高分七号卫星激光测高标准化处理是测绘应用的关键步骤,所生成的激光测高标准产品是后续对外分发和业务化应用的重要前提.本文围绕高分七号卫星的激光数据,研究了激光测高数据处理方法,验证了激光测高标准产品的几何精度.选择几何定标区以及陕西华阴、德国北威州等多个验证区,结合高精度外业测量点和机载LiDAR-DSM数据,对高分七号卫星激光测高标准产品开展精度验证.验证结果表明,高分七号SLA03产品定标区两波束激光的平面精度分别为(3.896±1.029)m和(3.286±0.337)m、高程精度分别为(0.018±0.099)m和(-0.017±0.096)m.采用高程控制点质量控制参数ECP_Fl a g能有效标识出可用于高程控制的激光点,其中陕西华阴验证区两波束激光总体精度分别为(-0.113±2.519)m和(0.191±1.071)m,经质量控制后ECP_Fl a g标记为1的激光点高程精度为(0.111±0.152)m和(-0.064±0.115)m;德国北威州总体精度为(-0.897±5.485)m和(-0.202±6.207)m,ECP_Flag标记为1的激光点高程精度为(-0.304±0.190)m和(-0.279±0.220)m.目前高分七号卫星激光测高标准产品已在自然资源部国土卫星遥感应用中心实现业务化生产.     

海洋初级生产力的卫星探测

讨论了海洋初级生产力的卫星探测技术,内容包括卫星探测的技术要求、卫星数据的处理、海洋初级生产力的估计、大气辐射校正以及水色卫星探测器的现状和发展等。