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内容简介
本书是论述利用卫星测高技术进行观测和研究地球海洋形态的专著。
全书共十一章，分别论述了海面回波分析和测高理论、脉冲压缩技术、卫星测高仪、卫星测高数据的预处理、卫星的轨道测定、测高数据和数学模型及数据处理方法、测高的误差分析与改正模型、测高数据的谱分析和应用、测高数据的检验与校准。本书吸收了国外最新的先进技术和研究成果，对推动我国卫星测高学的发展有重要的参考价值。
本书可供大地测量学、地球物理学和海洋学等专业的研究人员和教学人员参考。
目录
- 序
前言
第一章 绪论
§1.1 概述
§1.2 卫星测高的发展历史
1.2.1 SKYLAB计划
1.2.2 GEOS-3计划
1.2.3 SEASAT计划
1.2.4 GEOSAT计划
§1.3 卫星测高原理
§1.4 卫星测高的应用和近期成果
1.4.1 确定大地水准面起伏和重力异常
1.4.2 反演地球深部构造
1.4.3 海洋地球物理学中的应用
1.4.4 海洋动力学中的应用
1.4.5 其它领域的应用
§1.5 卫星测高的发展计划
1.5.1 TOPEX/POSEIDON计划
1.5.2 ERS-1计划
参考文献
第二章 海面回波的分析及测高理论
§2.1 概述
§2.2 海洋表面回波的基本散射理论
2.2.1 雷达回波的物理机理
2.2.2 中频/高频波段的Bragg散射
2.2.3 高频及甚高频波段的二阶Bragg散射
2.2.4 微波散射——短脉冲雷达测高
§2.3 海面后向散射的回波模型
2.3.1 模型的衍化
2.3.2 平坦海面的冲激响应PFS（t）
2.3.3 “粗糙”海面的平均冲激响应PI（t）
2.3.4 海面的平均回波功率Pr（t）
2.3.5 失真条件下的海面平均回波功率
§2.4 海面回波波形的统计分析
2.4.1 发射与接收
2.4.2 统计分析
2.4.3 Gauss分布的特例
2.4.4 统计特性
§2.5 利用海面后向散射的卫星测高原理
2.5.1 卫星测高的基本理论
2.5.2 回波波形分析
参考文献
第三章 脉冲压缩技术
§3.1 概述
§3.2 信号参量估计及测量精度
3.2.1 参量估计方法
3.2.2 时延估计及其精度
3.2.3 频移估计及其精度
3.2.4 时延和频移的联合估计及其精度
§3.3 信号参量的分辨力
3.3.1 模糊函数
3.3.2 距离分辨力
3.3.3 速度分辨力
3.3.4 距离-速度联合分辨力
§3.4 脉冲压缩的概念和信号
3.4.1 脉冲压缩的概念
3.4.2 线性调频脉冲压缩信号
3.4.3 相位编码脉冲压缩信号
§3.5 信号的检测
§3.6 脉冲压缩在卫星测高中的应用
3.6.1 二相编码技术
3.6.2 线性调频技术
3.6.3 混合脉冲压缩技术
3.6.4 “全去斜坡”扩展技术
3.6.5 各种技术的对比和讨论
参考文献
第四章 卫星测高仪
§4.1 概述
§4.2 测高仪系统的总体设计
4.2.1 工作原理
4.2.2 硬件结构及功能
4.2.3 软件功能
4.2.4 自适应跟踪单元（ATU）设计
§4.3 卫星测高仪的RF/IF单元
4.3.1 信号接收部分
4.3.2 信号源部分
4.3.3 TWT功率放大部分
§4.4 卫星测高仪的信号处理设备
4.4.1 距离（高度）跟踪处理
4.4.2 海面波高估计处理
4.4.3 自动增益控制（AGC）
4.4.4 最大似然估计（MLE）处理
§4.5 卫星测高仪的工作模式
4.5.1 采集模式
4.5.2 跟踪模式
4.5.3 校准模式
4.5.4 其它模式
参考文献
第五章 卫星测高数据的预处理
§5.1 概述
§5.2 卫星测高数据的处理系统
5.2.1 概述
5.2.2 卫星测高数据的远距离传输——遥测系统
5.2.3 卫星测高的定时系统
§5.3 测高数据的处理过程
5.3.1 TELEVENT程序
5.3.2 CALIMERGE程序
5.3.3 GAP程序
5.3.4 ARC程序
5.3.5 CALTOR程序
5.3.6 CORRECTALL程序
§5.4 测高数据的时标校正及其数据处理中的某些考虑
5.4.1 测高数据的时标校正
5.4.2 时标校正中的滤波处理及其研究
§5.5 卫星姿态估计
参考文献
第六章 卫星轨道测定
§6.1 概述
§6.2 卫星轨道
6.2.1 轨道平面方程
6.2.2 卫星轨道方程
§6.3 卫星轨道摄动
6.3.1 地球引力场摄动
6.3.2 大气阻力摄动
6.3.3 日、月引力摄动
6.3.4 日光压力摄动
§6.4 测高卫星的轨道分析
6.4.1 地球引力场的摄动影响
6.4.2 日光压摄动的影响
6.4.3 地球潮汐对卫星轨道的影响
§6.5 卫星轨道根数的测定
6.5.1 基本原理
6.5.2 由跟踪站观测确定卫星轨道根数
6.5.3 SEASAT卫星轨道跟踪
§6.6 SEASAT卫星轨道精化
§6.7 利用GPS巡航接收机定轨
6.7.1 GPS简介
6.7.2 GPS巡航接收机（GPS DR）
6.7.3 利用GPS卫星定轨
参考文献
第七章 测高数据、数学模型及数据处理方法
§7.1 卫星测高的数据
7.1.1 算法说明
7.1.2 定位处理算法
7.1.3 大气处理算法
7.1.4 地球物理处理算法
7.1.5 卫星测高的高程算法
§7.2 卫星测高的一般数学模型
7.2.1 概述
7.2.2 卫星测高的基本模型
7.2.3 卫星测高中联合解存在的问题
7.2.4 解的公式
7.2.5 大地水准面起伏误差及稳定海面地形分析
§7.3 海面地形的分析方法
7.3.1 概述
7.3.2 Levitus海面地形
7.3.3 球面上函数的调和分析
7.3.4 海面地形的球谐系数的确定
§7.4 测高数据的平差计算
7.4.1 概述
7.4.2 交叠点的确定和交叠差的计算
7.4.3 交叠点平差
7.4.4 逐次近似平差
7.4.5 Fourier级数法
7.4.6 测高数据的内插与平滑
参考文献
第八章 测高误差的分析和改正模型
§8.1 概述
§8.2 径向轨道误差
8.2.1 基本公式
8.2.2 重力源引起的径向轨道误差
8.2.3 初始状态矢量误差引起的径向轨道误差
§8.3 对流层效应
§8.4 电离层效应
8.4.1 NASA模型
8.4.2 JPL（Faraday）旋转模型
§8.5 海况效应
8.5.1 波高和偏星下点效应
8.5.2 平稳和准平稳海面特性
§8.6 降雨效应
8.6.1 由降雨产生的距离误差
8.6.2 降雨衰减效应
8.6.3 降雨密度对信号强度的影响
§8.7 仪器误差
8.7.1 散射偏差
8.7.2 时标偏差
8.7.3 卫星高度加速度（#）偏差
8.7.4 卫星校准区偏差
§8.8 SEASAT卫星的实用改正模型
参考文献
第九章 测高数据的谱分析和频域拟合
§9.1 谱分析和应用
§9.2 GEOS-3卫星测高数据的谱分析
9.2.1 概述
9.2.2 重力异常覆盖
9.2.3 由大地高求功率谱
9.2.4 相对于参考面的大地高功率谱
9.2.5 重力异常的功率谱
§9.3 Toeplitz矩阵
9.3.1 单Toeplitz矩阵
9.3.2 单Toeplitz矩阵求逆
9.3.3 块Toeplitz矩阵
9.3.4 块Toeplitz矩阵求逆
§9.4 Fourier变换和频域拟合
9.4.1 最小二乘拟合
9.4.2 频域拟合
9.4.3 Toeplitz和循环矩阵的对角线化
9.4.4 一维区的频域拟合
9.4.5 具有正弦-余弦系数的窗化频域拟合
9.4.6 二维区频域拟合
§9.5 迭代谱分析和重力位的确定
9.5.1 概述
9.5.2 一维区谱分析技术
9.5.3 二维区谱分析及球形谱分析
9.5.4 求解地球重力场模型的计算流程
参考文献
第十章 测高数据的分析与应用
§10.1 确定大地水准面的原理
10.1.1 起伏幅度
10.1.2 海面高计算——大地水准面计算
10.1.3 模型的求解
§10.2 利用GEOS-3卫星数据确定大地水准面与重力异常
10.2.1 数据编辑
10.2.2 消去系统误差
10.2.3 平差模型
10.2.4 平均重力异常
§10.3 利用SEASAT卫星数据确定大地水准面和重力异常
10.3.1 数据分析
10.3.2 数据平差
10.3.3 平均重力异常和大地水准面起伏估算
10.3.4 海面高图——全球大地水准面起伏图
§10.4 利用GEOS-3/SEASAT卫星部分数据确定重力异常和大地水准面
10.4.1 协方差模型
10.4.2 经验起伏协方差估值
10.4.3 C（Np，△gq）的数值
10.4.4 精度估算
§10.5 利用GEOS-3/SEASAT卫星全部数据精确测定重力异常和大地水准面
10.5.1 GEOS-3/SEASAT卫星数据库
10.5.2 重力异常和大地水准面
§10.6 序列法分析海面地形
10.6.1 滤波算法
10.6.2 数据剔除判据
10.6.3 对GEOS-3卫星数据的分析
§10.7 测量海面的有效波高
10.7.1 位移与弯曲度之间的相关效应
10.7.2 参量e
10.7.3 有效波高H1/3与σ之间的关系
§10.8 研究雨结构的频率响应
10.8.1 概述
10.8.2 公式推导
10.8.3 反卷积的应用
§10.9 探测海洋岩石圈构造及海洋环境
10.9.1 探测海洋岩石圈构造
10.9.2 研究海洋环境
§10.10 确定地转流
10.10.1 概述
10.10.2 交叠点上地转流的推导
10.10.3 测量海面倾斜的误差
10.10.4 小结
§10.11 探测海山影象
10.11.1 海山的大地水准面影象
10.11.2 测高数据特性
10.11.3 匹配滤波器公式
参考文献
第十一章 测高数据的检验和校准
§11.1 概述
11.1.1 高度测量
11.1.2 有效波高SWH
11.1.3 散射系数
§11.2 在轨校准的方法和要求
11.2.1 内校准
11.2.2 外校准
§11.3 卫星测高数据的校准
11.3.1 校准技术
11.3.2 GEOS-3卫星测高数据校准
11.3.3 SEASAT卫星测高数据的校准
§11.4 测高波形的陆地特征检验
11.4.1 测高脉冲波形的特征
11.4.2 利用观测资料建立模型
11.4.3 两条波形记录的分析
11.4.4 小结
参考文献
京公网安备 11010102004214号