对地观测卫星激光测高数据处理理论与应用(唐新明,李国元著)思维导图
卫星激光测高严密几何模型构建及精度初步验证_唐新明
Abstract:
It has been paid attention to improve the elevation accuracy of satellite stereo images aided by laser altimeter. The GF-7 satellite scheduled for launch in 2018 will be equipped with optical stereo camera and a laser altimeter. ICESat (the Ice, Cloud, and land Elevation Satellite) with GLAS(Geo-science Laser Altimeter System) is still the first and only laser altimeter satellite for earth observation until now. In this paper, the comprehensively analysis about the rigorous geometric model and accuracy analysis of laser altimeter is presented. The error induced by laser pointing aberration and mounting is proposed, and the data processing workflow of ICESat/GLAS from level 0 to level 2 is introduced. What’s more, the geo-location accuracy between this paper and GLAS product is compared and the model is validated by the result that the accuracy based on the model is about 3cm and 11cm in the horizontal and vertical direction,respectively.The laser altimeter data loaded on the ZY3-02 satellite has been processed and validated preliminarily. The conclusion of this paper is valuable and can be viewed as reference for the subsequent national laser altimeter satellite.
星上遥感数据处理理论与方法
目录分析
这一部分详细介绍了星上遥感技术的基本概念、原理和分类。作者从遥感卫 星的组成、遥感数据的获取等方面入手，为后续的数据处理打下了坚实的基础。
目录分析
在这一章节中，作者深入讲解了星上遥感数据处理的基础知识，包括数据的 预处理、校正、增强等步骤。同时，还介绍了常用的数据处理方法和工具，使读 者能够快速掌握数据处理的基本技能。
星上遥感数据处理理论与方法
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
数据
校正
遥感
读者
辐射
方法
地球
方法
遥感
理论 应用
研究
理论
提供
介绍
领域
通过
图像
案例
内容摘要
内容摘要
《星上遥感数据处理理论与方法》一书，详细探讨了星上遥感数据处理的核心理论与实用方法。 本书旨在为读者提供一套全面、系统的星上遥感数据处理知识体系，帮助读者深入理解遥感数据 处理的基本原理、技术流程和应用领域。 本书首先介绍了星上遥感数据处理的基本概念、目的和重要性。随着遥感技术的不断发展，星上 遥感数据处理已经成为地球观测和空间科学研究的关键环节。通过对遥感数据的处理，我们可以 获取到地球表面和大气层的各种信息，为环境监测、资源调查、城市规划等领域提供有力支持。 本书深入阐述了星上遥感数据处理的基本理论，包括辐射传输理论、信号与图像处理理论等。辐 射传输理论是研究遥感数据获取的基础，它描述了电磁波在地球大气层中的传播和散射过程。信 号与图像处理理论则是遥感数据处理的核心，它涉及图像增强、图像分割、特征提取等多个方面。
2021高考地理人教版一轮复习创新讲义：第13章第2讲 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
第2讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用[考纲展示]1．遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
2.全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。
3.地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。
4.数字地球的含义。
考情分析核心素养思维导图以实际生产生活的实例与有关影像资料为情境，考查“3S”技术及其应用。
1.综合思维：结合“3S”图文材料、综合分析“3S”技术在资源、环境、农业、城市、灾害等方面的应用。
2.地理实践力：结合当地实际认识“3S”技术在生产、生活中的应用、如汽车导航、天气预报、城市管理等。
授课提示：对应学生用书第220页[基础自查]知识清单[特别提醒]术系统。
2.与地理信息技术的关系数字地球不等同于“3S”技术的综合，而是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用；“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。
[深化探究]1．地理信息系统的实质就是地图吗？提示不是。
地理信息系统与地图是两个完全不同的概念。
地图一般是用比例尺、方向、图例、注记以及等值线等来解释地理事物的有关内容。
而地理信息系统则是地图的延伸，它通过采集、处理数据，建立模型来表示地理事物的有关内容。
2．在信息的获取和处理方面，遥感技术有哪些优点？提示视域广阔，监测范围大。
瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息和实施动态监测。
受地面条件限制少，获取信息量大。
3．数字地球是不是“3S”技术的综合？提示不是。
数字地球不等同于“3S”技术的综合，而是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。
“3S”技术即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)三个部分。
它仅仅是数字地球的部分支撑技术。
4．遥感与地理信息系统有何区别与联系？提示遥感是人的视力的延伸，它侧重于收集信息的感知手段，尤其对于大范围、大面积、人力不易观测的地物信息的获取，本质上是“看”的过程。
对地观测卫星知识图谱的构建与应用
对地观测卫星知识图谱的构建与应用目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 知识图谱概述 (5)二、对地观测卫星基础 (6)2.1 对地观测卫星定义与分类 (7)2.2 对地观测卫星系统组成 (8)2.3 对地观测卫星数据获取与处理 (9)三、知识图谱构建方法 (11)3.1 知识图谱构建流程 (12)3.2 关系抽取与实体识别技术 (13)3.3 图谱存储与查询 (15)四、对地观测卫星知识图谱应用 (16)4.1 农业监测 (17)4.1.1 土壤水分监测 (19)4.1.2 植被覆盖度监测 (20)4.2 灾害监测与评估 (22)4.2.1 地震灾害监测 (23)4.2.2 洪水灾害监测 (24)4.3 城市规划与建设 (26)4.3.1 城市热岛效应监测 (27)4.3.2 建筑物分布监测 (28)4.4 能源勘探 (30)4.4.1 煤炭资源勘探 (31)4.4.2 油气资源勘探 (32)五、案例分析 (33)5.1 案例一 (34)5.2 案例二 (35)六、结论与展望 (36)6.1 研究成果总结 (37)6.2 存在问题与不足 (38)6.3 未来发展趋势与展望 (39)一、内容描述对地观测卫星知识图谱是一种以卫星数据和地理信息为基础，通过构建一个包含各种对地观测卫星及其应用领域的知识库，从而实现对地观测卫星信息的智能化管理和应用。
该知识图谱涵盖了卫星的类型、性能、应用领域、运行情况等多个方面，为相关领域的研究和应用提供了便捷的查询和分析手段。
在构建对地观测卫星知识图谱的过程中，我们首先需要对各类对地观测卫星进行详细的分类和描述，包括其轨道特性、分辨率、观测手段、数据格式等关键信息。
还需要收集和整理这些卫星的应用案例，了解其在各领域的具体应用效果和价值。
通过这些工作，我们可以形成一个全面、系统的卫星知识库，为后续的知识图谱构建和应用奠定坚实的基础。
浅析星载激光测高数据处理方法
浅析星载激光测高数据处理方法摘要：地球科学激光测高系统GLAS (Geoscience Laser Altimeter System)作为全球首个连续对地观测的星载激光雷达测高系统，在极地冰川监测、陆地林业资源调查和平坦地区高程控制点提取等多领域得到了广泛应用。
目前，在建筑区等非平坦地形区域使用大光斑激光雷达测高数据作为高程控制点辅助遥感影像摄影测量的相关研究和应用成果非常稀少。
基于此，本文阐述了激光雷达系统的观测机理，主要包括激光雷达方程推导和回波信号的高斯模型简化；最后对全波形激光雷达的测距原理、波形滤波和全波形分解参数提取等基础内容进行了系统的总结。
关键词：星载激光；测高；数据处理；1引言星载激光测高（SLA）、卫星雷达测高（SRA）和卫星激光测距（SLR）三种技术既有关联又有区别。
受激光测高仪硬件载荷以及数据处理软件等技术条件限制，人们对星载激光测高技术的关注度相对较少，在一定程度上制约了对地观测领域的国产激光测高卫星发展。
为凸显星载激光测高技术的独特地位，对三种技术进行系统的对比分析是非常必要的。
星载激光测高技术足通过将激光测高仪搭载在卫星平台上，向地面固定频率发射激光脉冲，通过测量激光脉冲往返的时间间隔计算星地的绝对距离，结合精密的卫星轨道、姿态和激光指向角等参数来获得激光足印点的绝对高程值。
其中最具代表性的星载激光测高系统是全球首颗用于连续对地观测的地球科学测高系统（GLAS）。
卫星雷达测高技术同样采用卫星平台搭载微波雷达高度计戟荷，进行地面点定位以及测定地球形状、大小和重力场。
卫星激光测跖技术则采取地对帘的观测方A，在地面工作站人工目视跟踪观测装有激光发射棱镜的人造卫星或月球等地外天体，通过测定发射激光脉冲到接收脉冲的时间间隔来测定地面观测站的激光测距系统几何中心到地外天体的绝对距离。
其次，足印大小和观测对象是区分卫星雷达测高与星载激光测高的显著指标。
卫星雷达测高的足印大小基本在千米级，观测对象以海洋为主；而星载激光测高的足印大小一般在10-100m，如GLAS的标称足印大小为72m，主要对极地冰盖和陆地林区进行观测。
美国GEDI天基激光测高系统及其应用
引用格式：谢栋平,李国元,赵严铭,杨雄丹,唐新明,付安民.美国GEDI天基激光测高系统及其应用[J].国际太空.2018,(12):39-42.美国 GEDI 天基激光测高系统及其应用谢栋平1,2，李国元2，赵严铭2，杨雄丹1,2，唐新明2，付安民31. 辽宁工程技术大学，辽宁阜新1230002. 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京1000483. 国家林业和草原局调查规划设计院，北京100714摘要：本文对美国最新的天基激光测高系统全球生态系统动力学调查GEDI （Global Ecosystem Dynamics Investigation Lidar）任务概况、发射计划、仪器参数及数据产品分级和解决的科学问题做了相关介绍，并从生物量及其变化、森林管理以及碳循环、地形和形变以及水资源调查四个方面对GEDI数据的应用研究做了展望，以期对国内激光测高卫星的发展与应用提供参考。
关键词：GEDI；激光测高系统；碳汇；森林垂直结构；生物多样性中图分类号：P236/71．引言星载激光测高具备主动获取全球地表及目标三维信息的能力，能为快速获取包括境外地区在内的三维控制点以及立体测图提供服务，同时在极地冰盖测量、植被高度及生物量估测、云高测量、海面高度测量以及全球气候监测等方面都可以发挥重要作用。
美国分别于2003 年和2018 年发射了世界上第一颗激光测高卫星ICESat-1 和ICESat-2 外，还于2018 年12 月5 日（当地时间）发射全球生态系统动力学调查雷达（GEDI），GEDI 搭载了全球首台用于高分辨率森林垂直结构测量的多波束线性体制的激光测高仪，主要用于热带和温带地区的森林冠层高度、垂直结构、地面高程等的精准测量。
2．GEDI任务介绍和发射情况GEDI在2014年被美国国家航空航天局（NASA）选中执行地球风险投资工具（EVI）任务，成本为9400 万美元，任务周期为 2 年，覆盖范围是南纬51.6°到北纬51.6°。
卫星激光测高严密几何模型构建及精度初步验证
卫星激光测高严密几何模型构建及精度初步验证唐新明;李国元;高小明;陈继溢【期刊名称】《测绘学报》【年(卷),期】2016(045)010【摘要】采用星载激光测高仪辅助提高卫星立体影像几何定位精度特别是高程精度,已经得到了航天摄影测量界的重视,计划于2018年发射的高分七号卫星上将同时搭载光学立体相机和激光测高仪。
虽然,已有相关文献针对美国的 ICESat (Ice,Cloud,and land Elevation Satellite)卫星上搭载的地球科学激光测高系统(Geo-science Laser Altimeter System,GLAS)的几何模型和产品精度作了相关介绍,但对其严密的几何定位模型和精度验证目前还没有系统性的阐述。
本文较全面地对激光测高卫星的严密几何模型进行了构建与精度分析,并选择 ICESat/GLAS 的0级辅助文件,采用严密几何模型重现了2级产品的生产过程。
将本文计算的结果与 ICESat/GLAS的结果进行了对比分析,其中基于几何模型的高程误差约11 cm,平面误差在3 cm 以内,表明所提出的严密几何模型的正确性,同时采用新发射的资源三号02星的激光测高数据进行了初步处理和验证。
相关结论可为国产高分后续卫星的激光测高数据处理提供参考。
【总页数】10页(P1182-1191)【作者】唐新明;李国元;高小明;陈继溢【作者单位】武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079; 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京 100048;武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉430079; 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京 100048;国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京 100048;国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京 100048【正文语种】中文【中图分类】P236【相关文献】1.资源三号测绘卫星三线阵成像几何模型构建与精度初步验证 [J], 唐新明;张过;祝小勇;潘红播;蒋永华;周平;王霞;郭莉2.ALOS卫星PRISM影像严格几何模型的构建与验证 [J], 范大昭;刘楚斌;王涛;雷蓉;唐新明3.利用卫星激光测高分析SRTM数字高程模型的精度 [J], 聂琳娟;范春波;超能芳4.高分七号卫星双波束激光测高仪在轨几何检校与试验验证 [J], 唐新明;刘仁;朱广彬;欧阳斯达;唐洪钊;陈辉;谢俊峰;莫凡;窦显辉;李新;李少宁;李松;黄庚华;付兴科5.高分七号卫星激光测高数据处理与精度初步验证 [J], 李国元;唐新明;陈继溢;么嘉棋;刘诏;高小明;左志强;周晓青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
对地观测卫星激光测高数据处理方法与工程实践
一、概述地球观测卫星是目前国际上大规模开展的一项重要卫星观测活动之一，其能够提供各种地表和地球系统的遥感信息。
而地面测高数据处理方法在地球观测卫星中起着至关重要的作用，它是利用卫星搭载的激光雷达对地面进行精密高程测量，在地理信息系统、地质调查、地形分析和环境监测等领域有着较为广泛的应用。
本文将重点阐述对地观测卫星激光测高数据的处理方法与工程实践。
二、对地观测卫星激光测高数据处理方法1. 数据获取我们需要从卫星的激光雷达系统中获取激光测高数据。
这些数据往往以大量的点云数据的形式存在，包含了地表各个点的三维坐标信息和反射强度。
2. 数据预处理激光测高数据预处理是非常必要的一步。
首先是数据去噪和滤波，这样可以消除一些无效点，提高数据的准确性和精度。
然后是建立坐标系统，进行坐标系的转换和配准，以确保数据的一致性和统一性。
3. 高程提取高程提取是激光测高数据处理的核心部分。
常见的高程提取算法包括三角测量法、插值法、地面分割法和地形特征提取法。
这些方法可以根据不同的地形和地貌特征选择合适的算法进行高程提取，并得到地表各点的高程信息。
4. 精度评定在对地观测卫星激光测高数据进行处理之后，需要对处理结果进行精度评定。
这个过程包括了对处理结果进行验证和校正，以确保测高数据的准确性和精度。
三、对地观测卫星激光测高数据工程实践1. 地质调查在地质调查中，对地观测卫星激光测高数据可以提供地表高程信息，帮助地质调查人员了解地形的起伏和地貌的变化，为地质勘探和资源开发提供数据支持。
2. 地理信息系统在地理信息系统中，激光测高数据可以被用于制图和地图更新，提供更加精确的地图信息和地理数据，为城乡规划、土地利用和环境监测提供数据基础。
3. 地形分析在地形分析中，激光测高数据可以用于地形参数的提取和地形特征的分析，为地形测量和地貌研究提供数据支持。
4. 环境监测在环境监测中，对地观测卫星激光测高数据可以用于监测地表高程的变化，检测自然灾害、城市扩张和土地沙漠化等情况，为环境保护和资源管理提供数据支持。