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书讯 | 卫星测高原理及应用

Original 2017-02-24 赵福生 测绘学报

《测绘学报》

构建与学术的桥梁拉近与权威的距离

《卫星测高原理及应用》

长摘要

1969年,在美国Williamtown召开的“陆地环境:固体地球和海洋物理”大会上,著名大地测量学家Kaula首次提出了卫星测高的概念,并指出其主要目标是绘制全球范围内空间分辨率达1°(100km)、精度为10cm 的海面地形图。自1973年5月14日首个载有测高仪的Skylab任务成功实施以来,国内外已发射了十多颗测高卫星,精度也由最初的1～2m 提高到了目前的8mm。随着全球海面高模型以及地球重力场模型精度的不断提高,稳态海面地形的精度也得到了极大提高,分辨率达１′×１′,精度达到厘米级。除海面地形及海洋大地水准面外,卫星测高数据在探测海洋环流、研究极地冰盖及海冰质量变化,以及预测海底地形等方面均有广泛应用。

自20世纪70年代卫星测高任务首次实施至今,已有十余个卫星测高任务获得了成功。卫星测高任务所获取的高精度海洋观测信息,为海洋学、地球物理、大地测量学、大气物理及全球气候变化等领域的研究与应用提供了稳定、可靠、连续的数据源,促进了人类对海洋认知和观测方式的革命。卫星测高技术已经成为全球气候观测系统和全球大地测量观测系统的重要组成部分。

作者多年来一直从事大地测量方面的研究和教学工作,并对多源卫星测高数据的处理方法进行了深入的研究,完成了利用卫星测高数据反演我国海域重力异常以及全球海面高模型的研究,并取得了较好的研究成果。作者在总结多年研究经验的基础上编写了本书,以便读者能对卫星测高技术的发展历史、卫星测高数据处理方法,以及卫星测高的应用有较为全面的了解。在介绍卫星测高的基本原理时,力图浅显易懂,又具有较强的系统性和实用性,使读者可尽快开展卫星测高技术在海洋重力异常反演、海洋环流、海平面变化及极地冰盖变化监测等方面的研究工作。

本书共6章：第1章主要介绍了测高卫星的发展,包括已发射和待发射的测高卫星；第2章主要介绍卫星雷达测高和卫星激光测高的主要原理,以CryoSat-2、ICESat卫星为例,介绍了它们各自的测量原理及数据产品等,并介绍了卫星轨道确定的几种常用方法；第3章主要介绍卫星测高数据处理方法,包括测高数据误差的处理、共线处理、交叉点分析,以及多源测高数据的联合处理方法等；第4章主要介绍卫星测高在海域重力场反演方面的应用；第5章主要介绍了卫星测高技术在海洋与极地变化监测方面的应用,包括海洋环流的确定、海洋潮汐、海底地形、海平面及极地冰盖的变化监测等方面的内容；第6章介绍了GNSS测高、Ka波段测高等新技术,展望了卫星测高技术未来的发展方向。