衛(wèi)星技術(shù)的不斷提高,帶動(dòng)了星載激光測高技術(shù)的迅猛發(fā)展。星載激光測高儀在南北極地的冰川高程測量、林業(yè)方面的測量以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都發(fā)揮著廣泛的作用,這得益于它是以衛(wèi)星作為平臺(tái),在工作時(shí)測量范圍覆蓋全球大部分地區(qū)且測距精度高。但衛(wèi)星激光測高儀在工作時(shí),會(huì)受到外界大氣環(huán)境的影響,導(dǎo)致激光測高數(shù)據(jù)定位精度差,使得災(zāi)害監(jiān)測應(yīng)急、資源調(diào)查、極地測繪、環(huán)境監(jiān)測等與測繪相關(guān)的行業(yè)領(lǐng)域的測量精度受到限制,所以很有必要建立大氣延遲校正模型對大氣延遲誤差進(jìn)行分析研究,并消除大氣延遲誤差。針對這一問題,本文以我國不久前發(fā)射的高分七號(hào)衛(wèi)星搭載的激光測高儀作為研究對象。首先,將影響星載激光測高系統(tǒng)測高精度誤差作為研究切入點(diǎn),進(jìn)行星載激光幾何模型構(gòu)建及誤差分析研究;其次,針對誤差中的大氣延遲誤差建立大氣延遲校正模型,對比國外GLAS發(fā)布的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型精度驗(yàn)證,并根據(jù)大氣參數(shù)對大氣延遲誤差的敏感性強(qiáng)弱做以分析;最后,設(shè)計(jì)大氣延遲校正軟件,以國家測繪地理信息局衛(wèi)星測繪應(yīng)用中心提供的HDF5格式存儲(chǔ)的高分七號(hào)衛(wèi)星激光測高及足印影像模擬數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。本文的研究內(nèi)容及具體工作如下:(1)將全球目前最具代表性的星載激光測高系統(tǒng)作了一定的總結(jié),分析它們的應(yīng)用特點(diǎn),對其工作原理進(jìn)行說明,建立嚴(yán)密幾何模型,并對其誤差進(jìn)行分析。對國產(chǎn)激光測高儀的誤差研究具有一定參考價(jià)值。(2)結(jié)合高分七號(hào)衛(wèi)星參數(shù),就激光測高儀在大氣中受到折射作用產(chǎn)生的誤差,建立大氣延遲校正模型,建立地表大氣壓力模型進(jìn)行改進(jìn)補(bǔ)充,利用GLAS公布數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模型精度驗(yàn)證。將NCEP大氣數(shù)據(jù)代入模型,做大氣延遲誤差敏感性分析實(shí)驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果顯示,天頂方向的大氣改正值約為2.30 m,得出溫度和大氣可降水對大氣延遲效應(yīng)的敏感性影響較弱,衛(wèi)星高度角及測站點(diǎn)高度對大氣延遲效應(yīng)的敏感性影響較強(qiáng)。(3)針對大氣延遲校正研究進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),將樣例數(shù)據(jù)作為軟件運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,為星載激光測高數(shù)據(jù)的處理提供研究參考,為改善定位精度以及后續(xù)星載激光衛(wèi)星的發(fā)射條件提供參考。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：P407
【部分圖文】：

對地激

析數(shù)據(jù)集是由美國氣象環(huán)境中心與美國國家大氣研究中心共同制作的，是利用目前最為先進(jìn)的全國資料通話系統(tǒng)和完善的數(shù)據(jù)庫，來對各種資料來源，包括海（船舶）、陸（地面）、空（飛機(jī)）、側(cè)風(fēng)氣球、無線電探空以及衛(wèi)星等的觀測資料進(jìn)行指控控制和同化處理，進(jìn)而得到了這套齊全且詳盡的大氣數(shù)據(jù)再分析資料集，生成的該數(shù)據(jù)集除了包含的要素多和覆蓋范圍廣之外，其數(shù)據(jù)包含時(shí)段也比較長，是一個(gè)比較綜合的觀測資料集。NCEP 數(shù)據(jù)集包含自 1948 年以來的大氣數(shù)據(jù)，其覆蓋時(shí)段廣，更新時(shí)間快，數(shù)據(jù)獲得只延遲一天，數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率為 6 h，它包括全年各月平均（自 1948 年算起的每月一日四次的資料計(jì)算所得）、長期的月平均、長期的日平均、年際標(biāo)準(zhǔn)差和晝夜距平，覆蓋地區(qū)為全球范圍，平面分辨率為 2.5°×2.5°；數(shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)大氣壓分層分為 12 層，每層存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有氣壓、溫度、比濕和位勢高度。

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖3.2全球地面氣壓（注：Panoply軟件顯示）圖3.3全球地面氣溫（注：Panoply軟件顯示）該數(shù)據(jù)可以通過Panoply軟件進(jìn)行可視化讀取，能夠清楚地獲得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式、數(shù)據(jù)單位及數(shù)據(jù)大小信息。數(shù)據(jù)有兩種顯示模式，分別為Plot模式和Array模式，如上三幅圖所示，是在可視化軟件里的Plot模式下顯示出來的，可提供全球范圍底圖。圖3.1為全球大氣可降水的可視化，圖3.2為全球地面氣壓的可視化，圖3.3為全球地面氣溫的可視化。另外NCEP大氣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可以表格形式顯示于此可視化軟件，橫坐標(biāo)為經(jīng)度，縱坐標(biāo)為緯度，還可以選擇時(shí)間、存儲(chǔ)的大氣壓層，各種大氣數(shù)據(jù)都會(huì)一一對應(yīng)顯示在
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本文編號(hào)：2874890