卫星的观测及其资料的接收和预处理

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《卫星气象》学习资料:Ch4_卫星观测及其资料的接收和预处理

《卫星气象》学习资料:Ch4_卫星观测及其资料的接收和预处理

3)卫星斜视时的地面分辨率
l R
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bo.qian@,Dept. of Atmos. Sounding, Nanjing Univ.of Info. Sci.& Tech. (NUIST)
2、灰度分辨率或温度分辨率
在红外云图或可见光云图上,如果相邻两个邻接瞬时 视场的反照率或温度相同,其色调也相同,这就会无法区 分它们。但是是当这两个瞬时视场内目标物的温度或反照 率有差异,并达到一定数值时,这两个视场就能被分辨, 这个能被分辨的最小温度差或反照率差值称为灰度分辨率 或温度分辨率。
5、探测度D和探测灵敏度D
探测度表示每瓦辐射功率所能获得的均方根信号噪声 电压比,它是NEP的倒数。
D 1 NEP
探测灵敏度表示单位面积为1cm2,带1宽为1GHZ时的探
测度,即
D
D(Ad f
1
)2
Vs ( Ad f Vn EAd
)2
bo.qian@,Dept. of Atmos. Sounding, Nanjing Univ.of Info. Sci.& Tech. (NUIST)
垂直轨道方向
卫星轨道方向
(b) (a)
(c)
(C)线性阵列探测器前推式扫描
(d)
(d)圆锥扫描
bo.qian@,Dept. of Atmos. Sounding, Nanjing Univ.of Info. Sci.& Tech. (NUIST)
二、卫星仪器的技术参数
1、响应度和光谱响应函数 响应度:是指每单位输入功率的探测器的输出大小, 即为输出信号电压与入射功率之比。
2、信噪比 信号与噪声之比,定义为

GNSS测量数据处理的技巧与数据分析方法

GNSS测量数据处理的技巧与数据分析方法

GNSS测量数据处理的技巧与数据分析方法导语:GNSS(全球导航卫星系统)已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。

它能够提供高精度、全球覆盖的位置信息,为地理信息系统、测量工程和导航应用等领域提供了广阔的应用前景。

然而,为了最大程度地提取出GNSS测量数据中的有用信息,我们需要运用一些技巧和方法来处理和分析这些数据。

本篇文章将介绍一些关键的技巧和方法,帮助读者更好地进行GNSS测量数据处理和分析。

一、数据预处理在进行GNSS测量数据处理之前,首先需要对原始数据进行预处理。

这包括对数据进行质量控制、去除异常值和噪声等。

质量控制可以通过检查数据的卫星可见性和信号强度来实现。

通常情况下,我们只选择可见卫星数量较多且信号质量较好的数据进行后续处理。

异常值和噪声的去除可以通过利用滤波算法来实现,如卡尔曼滤波、最小二乘滤波等。

这些预处理方法可以显著提高数据的精度和准确性,为后续分析奠定基础。

二、数据解算数据解算是GNSS测量数据处理的核心步骤之一。

它的目标是通过观测数据来估计GNSS接收器的位置、钟差等参数。

常见的数据解算方法有单点定位和差分定位。

单点定位是利用单一接收器的观测数据来计算接收器的位置。

差分定位则是利用多个接收器的观测数据来消除测量误差,从而提高位置解算的精度。

差分定位方法包括实时差分和后处理差分。

实时差分能够实时提供高精度的位置信息,而后处理差分则可以通过将观测数据与参考站数据配对来进一步提高精度。

三、数据分析一旦完成了数据解算,我们就可以进行数据分析来探索数据的特征和规律。

数据分析可以帮助我们了解数据的分布、趋势和相关性等。

常见的数据分析方法包括统计分析和空间分析。

统计分析可以利用统计学原理来描述和解释数据的特征。

例如,我们可以计算数据的均值、方差、标准差等统计指标,以了解数据的分布情况。

空间分析则是利用地理信息系统(GIS)工具来处理和分析地理空间数据。

它包括点型、线型和面型数据的查询、叠加分析和空间关系分析等。

卫星测图中的卫星数据处理流程与技巧

卫星测图中的卫星数据处理流程与技巧

卫星测图中的卫星数据处理流程与技巧导语:随着科技的不断发展,卫星测图逐渐成为了地理信息系统(GIS)领域中不可或缺的重要工具。

卫星数据处理是卫星测图的基础,对于结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。

本文将主要介绍卫星数据处理的流程与技巧,帮助读者更好地理解和应用卫星测图技术。

一、卫星数据的获取与收集卫星数据的获取是卫星测图的第一步,而数据的收集则是获取数据的重要方式之一。

目前,卫星数据的获取主要有两种方式:直接下载和购买。

直接下载是指通过卫星数据共享平台,如美国地质调查局(USGS)提供的EarthExplorer,从互联网上直接下载卫星数据。

而购买方式则是通过商业卫星数据提供商购买特定区域的卫星影像和产品。

二、卫星数据的预处理卫星数据的预处理是卫星数据处理的重要环节,通过对原始数据进行校正和增强,可以提高数据的质量和可用性。

预处理的主要步骤包括:几何校正、辐射校正和大气校正。

1.几何校正几何校正是将原始卫星影像矫正为地理参考图像的过程,主要包括地球表面形状校正、图像配准和图像变形纠正等操作。

几何校正的目的是消除由卫星姿态、运动和大气影响等因素导致的图像形变,以达到真实地表形状的正确显示。

2.辐射校正辐射校正是将原始卫星影像转换为可比较的辐射能量值,以便进行不同时间、不同卫星和不同传感器影像的定量比较。

辐射校正主要通过测定辐射敏感区域的大气透过率和太阳辐射能量来完成。

3.大气校正大气校正是为了减小大气散射和吸收对卫星影像质量的影响而进行的处理。

主要目的是消除不同高度或角度视场内大气吸收和散射对亮度的影响,使卫星影像能够更真实地反映地表的特征。

三、卫星数据的处理与分析卫星数据经过预处理后,就可以进行接下来的数据处理与分析。

卫星数据的处理与分析主要有以下几个方面:1.图像融合图像融合是将具有不同空间分辨率和光谱特性的多幅卫星影像融合到一起,以获得具有更高分辨率和更丰富信息的图像。

常见的图像融合方法包括基于波尔塔定理的多光谱和全色波段融合、小波变换融合和人工神经网络融合等。

如何进行卫星定位数据处理与解算

如何进行卫星定位数据处理与解算

如何进行卫星定位数据处理与解算卫星定位数据处理与解算是一项涉及到测量与计算的高科技任务,广泛应用于导航、测绘、地质勘探等领域。

本文将就如何进行卫星定位数据处理与解算展开探讨。

一、卫星定位数据的获取卫星定位数据的获取主要依赖于全球定位系统(GPS)或其他卫星导航系统,这些系统通过卫星发射信号并接收用户设备回传信号,从而确定用户的位置。

在数据获取过程中,需要确保接收设备正确分辨卫星信号,并记录相关信号参数,如卫星编号、接收信号强度等。

二、卫星定位数据的预处理卫星定位数据预处理是为了处理传感器误差和信号干扰等,提高位置定位的精确度。

预处理的主要步骤包括:1. 时钟校正:校正GPS接收设备的本地时钟误差,确保精确的时间戳。

2. 多路径效应校正:多路径效应是指卫星信号在传播过程中被建筑物、树木等物体反射导致的信号干扰。

通过采用多天线阵列、信号滤波等技术手段,可以减少或消除多路径效应对定位结果的影响。

3. 数据滤波和平滑:使用滤波算法对接收到的信号数据进行平滑处理,减少噪声干扰。

三、卫星定位数据的解算算法卫星定位数据处理与解算的关键在于确定用户的位置和速度。

目前常用的卫星定位解算算法主要有以下两种:1.差分定位算法:差分定位算法是指通过参考接收站和用户设备之间的差分数据进行位置解算。

参考接收站已知准确的位置信息,通过比对参考接收站和用户设备接收到的信号差异,可以计算出用户设备的位置。

2.最小二乘解算算法:最小二乘解算算法是根据观测值与估计值之间的差异,利用最小二乘原理求解位置参数。

该算法通过最小化差异的平方和,计算出最优的位置估计值。

四、卫星定位数据处理软件和工具为了实现卫星定位数据的处理与解算,需要使用一些专业的软件和工具。

这些软件和工具通常提供数据接收、数据预处理、定位算法、数据分析与可视化等功能。

目前市面上常用的卫星定位数据处理软件包括Matlab、ArcGIS、GNSS Solutions等,它们具备灵活的数据处理能力和强大的计算能力。

卫星遥感数据处理流程

卫星遥感数据处理流程

卫星遥感数据处理流程
卫星遥感数据处理流程主要包括以下步骤:
1. 数据接收:通过地面接收站接收卫星遥感数据。

这些数据通常以原始格式存储,包括图像、光谱、地理信息等多种数据类型。

2. 数据预处理:对原始数据进行预处理,包括辐射校正、几何校正、数据转换等。

这些步骤的目的是消除误差和畸变,提高数据的准确性和可用性。

3. 数据处理:根据具体应用需求,对预处理后的数据进行进一步的处理和分析。

这包括图像增强、目标检测、变化检测、信息提取等。

数据处理的目标是提取有用的信息,为后续的决策和应用提供支持。

4. 数据质量评估:对处理后的数据进行质量评估,包括数据的完整性、准确性、一致性等方面的评估。

这一步的目的是确保数据处理结果的可靠性和可信度。

5. 数据应用:将处理后的卫星遥感数据应用于各种实际应用中,如资源调查、环境监测、城市规划等。

数据应用的具体领域取决于数据处理的目标和需求。

卫星遥感数据处理是一个复杂的过程,需要专业的技术和方法。

在处理过程中,需要注意数据的精度、可靠性、时效性等方面的问题,同时还需要根据具体的应用需求进行数据处理和分析。

卫星遥感数据的处理与分析

卫星遥感数据的处理与分析

卫星遥感数据的处理与分析卫星遥感技术是目前国际上较为先进的遥感技术之一,利用遥感卫星对地球表面进行高空间分辨率、高时间分辨率、全球范围遥感数据获取,已经成为现代地球科学研究领域中的重要手段之一。

卫星遥感技术涉及的数据处理和分析过程是遥感技术能否充分发挥作用的关键,因此,卫星遥感数据的处理和分析是非常重要的。

一、卫星遥感数据的获取卫星遥感数据的获取,主要是利用遥感卫星对地表进行观测,并将观测数据通过数传方式传送到地面站进行处理。

遥感卫星对地表的观测可以分为两种方式:主动传感和被动传感。

主动传感是指遥感卫星通过向地表发射微波辐射,并接收地表反射回来的微波辐射获得地表信息的一种方式。

被动传感是指遥感卫星通过接收地表反射的太阳辐射、热辐射或地球自身辐射等方式获取地表信息。

目前,主动传感方式主要应用于雷达遥感领域,而被动传感方式主要应用于光学遥感领域。

二、卫星遥感数据的处理卫星遥感数据处理的主要任务是从原始数据中提取有用的信息,并进行数据校正、影像处理、特征提取等操作,最终形成可供使用的遥感产品。

卫星遥感数据处理的过程可以分为以下几个方面:1. 数据预处理为了对原始数据进行正确的进一步处理,首先必须进行数据预处理。

数据预处理主要包括校正、定位、辐射校正等操作。

其中,辐射校正是非常重要的一步,因为它可以将所有的数据转换到统一参照系统中,以获得可靠的多光谱数据。

2. 影像处理影像处理主要包括图像增强、图像分类、遥感影像融合、变化检测等操作。

其中,影像增强主要是通过图像处理技术,对原始遥感影像进行增强操作,以改善图像质量和增强有用信息。

遥感影像融合则是将多幅遥感影像融合成一幅影像,以获得更全面、更准确的信息。

3. 特征提取特征提取是通过一系列数字图像处理技术,从遥感影像中提取目标信息的过程。

特征提取包含目标检测、目标识别、目标跟踪等处理。

目标检测是将遥感影像中的目标区域进行分割,提取出感兴趣区域中的目标。

目标识别则是将目标从背景中分离出来,以便进行进一步的分析和应用。

测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧

测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧

测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位和测量地球表面上点的方法。

随着技术的发展和应用的广泛,GPS已经成为测绘领域不可或缺的工具。

然而,对于测绘师来说,正确处理和解算GPS数据是至关重要的。

本文将探讨测绘技术中GPS数据处理与解算的一些关键技巧。

1. 数据采集与预处理在进行GPS测量之前,我们需要采集原始数据。

这可以通过专业的GPS接收器完成,接收器会记录卫星信号的强度和时间信息。

为了获得更准确的数据,应该在测量前进行预处理。

首先,校准接收器。

在开展实地测量之前,我们应该根据提供的校准文件对GPS接收器进行校准。

通过校准,可以减少接收器的误差,提高数据的准确性。

其次,选择合适的接收器设置。

根据具体情况,我们可以选择是否启用遥测模式、是否关闭电源管理以及是否开启不同的增强选项。

通过合理设置接收器,我们可以提高数据采集过程的效率和准确性。

最后,对原始数据进行筛选和处理。

我们可以使用专业软件来删除掉信号不稳定或误差较大的数据点。

此外,应该对数据进行筛选,删除那些与测量任务无关的点,以提高数据的可靠性。

2. 具体数据处理方法GPS测量获得的原始数据一般是经纬度坐标和高程坐标。

为了满足测绘需求,我们需要进行进一步的数据处理和解算。

首先,进行坐标转换。

由于GPS数据的主要输出是经纬度坐标,我们需要将其转换为更常用的投影坐标系统,如UTM(通用横轴墨卡托投影)坐标系统,以便与其他测绘数据进行整合。

其次,进行差分校正。

由于GPS信号在传输过程中存在误差,导致定位结果不够精确。

差分测量是一种有效的方法,可以通过获得一个已知基准站的观测数据来消除GPS接收器和卫星信号的误差,从而提高定位精度。

同时,还可以使用载波相位差分(PPK)技术来进行精确的位置解算。

PPK技术利用GPS接收器接收到的载波相位数据,通过计算相位差分值,来达到以厘米级精度解算位置的目的。

3. 数据后处理及质量评估在数据处理完成后,我们需要进行数据的后处理和质量评估,以确保测量结果的准确性。

气象卫星数据处理流程

气象卫星数据处理流程

气象卫星数据处理流程气象卫星是一种通过空间技术获取大气、云降水等气象信息的科学仪器。

它可以提供全球范围内的气象观测数据,为天气预报、气候变化研究、自然灾害监测和环境保护等方面提供重要支持。

为了有效利用气象卫星数据,进行数据处理是至关重要的环节。

下面将介绍一般的气象卫星数据处理流程。

首先,在开始数据处理流程之前,需要根据任务需求选择合适的气象卫星数据。

不同的任务可能需要不同的数据源和数据类型。

常见的气象卫星数据来源有美国国家海洋和大气管理局(NOAA)、中国气象局、欧空局等。

根据任务需求,可以选择对应的气象卫星数据。

一般来说,气象卫星数据处理分为数据获取、预处理、图像解译和产品生成四个步骤。

第一步是数据获取。

根据任务需求,从相关的数据仓库或网站下载所需气象卫星数据。

这些数据通常以电子文件的形式提供,包括图像文件、观测数据文件和元数据文件。

元数据文件中包含了关于数据的描述和属性信息,为后续的数据处理提供参考。

第二步是预处理。

预处理是为了去除图像中的噪声、矫正图像坐标等。

首先,对数据进行辐射校正,将原始的观测数据转化为表达地球表面特征的辐射亮温。

然后,对数据进行大气校正,消除大气散射和吸收对观测数据的影响。

接下来,进行定位校正,将图像像素坐标转化为地理坐标,以便后续的分析和应用。

第三步是图像解译。

图像解译是为了从气象卫星数据中提取有用的气象信息。

通过对图像的观察和分析,可以获取云图、海洋异常变化、极端天气等信息。

常见的图像解译方法包括云图制作、浓度分析、温度分析和风场分析等。

图像解译需要结合气象学知识、遥感技术和图像处理算法,对图像进行分类、识别和分析。

最后一步是产品生成。

根据任务需求,将图像解译得到的气象信息转化为可供使用的产品。

常见的气象产品包括云图、降水估算、温度图等。

产品生成需要根据产品规范和标准进行数据处理和分析,确保准确性和可靠性。

同时,产品生成也需要考虑数据的展示方式和用户需求,以便用户能够方便地使用和理解。

测绘技术GNSS数据处理方法详解

测绘技术GNSS数据处理方法详解

测绘技术GNSS数据处理方法详解对于测绘技术来说,GNSS数据处理方法是非常重要且关键的步骤。

GNSS,即全球卫星导航系统,能够提供全球范围内的空间定位和导航服务。

在现代测绘工作中,GNSS数据被广泛应用于精确定位和地理信息收集等方面。

本文将详细介绍GNSS数据处理的方法和步骤,以及其在测绘领域中的应用。

一、GNSS数据处理方法GNSS数据处理方法主要包括数据采集、数据预处理、数据处理和数据分析等步骤。

1. 数据采集在进行GNSS数据处理之前,首先需要进行数据采集工作。

通过GNSS接收器,可以获取到卫星信号,并记录下接收信号的时间、位置和相关的观测值等数据。

在进行数据采集时,需要保证接收器的稳定性和准确性,以确保采集到的数据质量。

2. 数据预处理数据预处理是指对采集到的原始数据进行初步处理,以消除由于环境因素、信号传播延迟等原因引起的误差。

常见的数据预处理方法包括数据滤波、数据平滑和数据插值等技术。

通过这些预处理方法,可以提高数据的准确性和一致性。

3. 数据处理数据处理是指对预处理后的数据进行进一步的处理和分析,以获取位置信息和其他相关参数。

常用的数据处理方法包括载波相位平滑、载波相位差分、无害多路径探测和组合数据处理等。

这些方法能够提高数据的精度和可靠性。

4. 数据分析数据分析是指对处理后的数据进行进一步的统计分析和研究。

通过数据分析,可以研究卫星信号的分布情况、接收器的性能和可靠性等。

同时,数据分析还可以为后续的地图制作、地理信息系统等应用提供支持和参考。

二、GNSS数据处理方法的应用GNSS数据处理方法在测绘领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:1. 空间定位通过GNSS数据处理方法,可以实现对地球上任意位置的空间定位。

这对于地图制作、导航系统和定位服务等应用非常重要。

通过精确的定位信息,可以提供给用户准确的导航和位置服务,为人们的生活和工作提供便利。

2. 地理信息收集利用GNSS数据处理方法,可以实现对地理信息的收集和整理。

高分三号雷达卫星数据预处理流程

高分三号雷达卫星数据预处理流程

高分三号雷达卫星数据预处理流程
内容:
高分三号是中国首颗民用对地观测雷达卫星,其主要任务是获取高分辨率对地观测雷达图像,用于地面目标识别、地貌测绘等。

高分三号雷达卫星的数据预处理流程主要包括以下步骤:
1. 接收与解调
从高分三号卫星接收下行的原始雷达回波数据,并进行解调、去随机化,恢复为原始的复数雷达回波数据。

2. 数据质检
对解调后的雷达原始数据进行质量检验,剔除质量不合格的数据。

3. 干涉处理
利用多路雷达回波数据的相干性,通过干涉处理获得高分辨率的复数雷达图像。

4. 图像校正
进行图像几何校正,消除由于卫星的姿态变化引起的图像畸变,确保图像的几何保真性。

5. 图像滤波
采用图像滤波方法抑制雷达图像中的杂波噪声,提升图像质量。

6. 地理配准
根据卫星的姿态数据和地面控制点,实现图像与地理坐标系的配准,为后续应用提供地理参考。

7. 影像生成
将处理后的复数雷达图像转换为辐射校正后的幅度图像、密度图像等用于分析与应用。

通过上述处理流程,原始的雷达回波数据被转换成标准化的地理配准影像产品,为后续的应用分析提供数据支持。

我国全球大气再分析(CRA-40)卫星遥感资料的收集和预处理

我国全球大气再分析(CRA-40)卫星遥感资料的收集和预处理
大气再分析是利 用当前最先进并固定的同化系统,对多源历史观测 资料进行同化分析,从而获取空间覆盖完整、时间 序列均一、大气状态变量协调的长时间序列大气要 素分析场。自1979年全球大气研究计划第一次全球 试验(FGGE)以后,大气分析场的科研和社会应用 价值逐渐被重视起来。20世纪90年代,NASA DAO[1] (2°×2.5°,14层)、NCEP R1[2](210 km,28层)、 ERA-15[3](125 km,31层)等使用最优插值同化技
Keywords: reanalysis, CRA-40, satellite remote-sensing data, collection and integration, pre-processing, assimilation
0 引言
从20世纪90年代中期开始,美国、欧盟和日本 等先后组织和实施了一系列全球大气再分析计划,这 些计划生成的再分析产品使用价值和获得的应用效
收稿日期 :2017 年 6 月 30 日;修回日期 :2017 年 12 月15 日 第一作者 :王旻燕(1979—),Email :wangmy@ 资助信息 :公益性气象行业专项(GYHY201506002);国
家气象科技创新工程攻关任务“气象资料质量 控制及多源数据融合与再分析”
Collection and Pre-Processing of Satellite RemoteSensing Data in CRA-40 (CMA's Global Atmospheric
ReAnalysis)
Wang Minyan1, Yao Shuang1, Jiang Lipeng1, Liu Zhiquan2, Shi Chunxiang1, Hu Kaixi1, Zhang Tao1, Zhang Zhisen 1, Liu Jingwei 1

GNSS测量数据处理的方法与注意事项

GNSS测量数据处理的方法与注意事项

GNSS测量数据处理的方法与注意事项导语:全球导航卫星系统(GNSS)可以为地理测量提供高精度的位置数据,为各种测量应用领域提供了重要的工具。

然而,GNSS测量数据的处理方法和注意事项对于确保测量精度和可靠性至关重要。

本文将介绍一些常见的GNSS测量数据处理方法和需要注意的事项。

1. 数据获取与预处理GNSS测量数据的获取首先需要选择合适的卫星,确保卫星分布均匀,并尽量避免受到遮挡物的影响。

此外,还需要考虑时间和时刻的选择,以获得最佳的测量结果。

在数据获取之后,需要进行预处理,包括对数据进行筛选和平滑处理。

筛选可以剔除掉异常值和错误数据,而平滑处理则可以减少测量误差的影响。

2. 数据处理方法(1)差分定位法:差分定位法是一种常用的GNSS测量数据处理方法。

它通过对接收到的卫星信号进行分析,计算接收机与参考站之间的差异,从而获得更为准确的测量结果。

差分定位法可以分为实时差分定位和后处理差分定位两种方式,具体选择哪种方式取决于应用的需求和场景。

(2)载波相位平滑法:载波相位平滑法是一种更加精确的GNSS测量数据处理方法。

它通过对接收到的卫星信号的载波相位进行平滑处理,获得更高精度的测量结果。

尽管这种方法需要更为复杂的算法和处理,但可以提供更高的测量精度,特别适用于需要高精度的测量应用。

3. 数据处理注意事项(1)多路径效应:多路径效应是GNSS测量中常见的误差来源之一。

当卫星信号与建筑物、树木等障碍物发生反射时,会产生多路径效应,导致测量结果偏离真实值。

为了减少多路径效应的影响,需要选择合适的测量站点和合适的时间,避免信号受到反射影响。

(2)大气延迟:大气延迟是另一个需要注意的误差来源。

大气延迟是由于卫星信号在穿越大气层时发生折射而引起的,会导致测量结果的误差。

为了减少大气延迟的影响,可以使用大气延迟模型进行校正,同时获取多个卫星的观测数据进行差分处理。

(3)系统误差:系统误差是GNSS测量中常见的误差来源之一。

卫星遥感数据预处理标准

卫星遥感数据预处理标准

卫星遥感数据预处理标准
卫星遥感数据预处理的标准可能涉及以下步骤:
1. 辐射定标:将遥感图像的数字值转换为物理辐射度量,以消除传感器本身的影响。

2. 大气校正:降低大气干扰,提高图像质量,以消除大气条件对遥感图像的影响。

3. 几何校正:修正图像中的几何畸变,使其在地理坐标系统中对应正确的位置,保证遥感图像的地理信息准确性。

4. 数据融合:将来自不同传感器的数据融合,以提高信息获取的综合能力,如分辨率融合、多光谱与全色融合等。

5. 数据降噪:处理图像中的噪声,如周期性噪声、条带噪声等,可以采用傅立叶变换等方法进行降噪处理。

6. 特征提取:提取图像中的特征信息,如纹理、形状、边缘等,用于后续的目标识别和分类。

7. 地理编码:将经过预处理的遥感数据与地理坐标系统相关联,以便进行地理定位和空间分析。

请注意,预处理步骤可能根据具体的卫星遥感数据和任务需求有所不同,可以参考具体数据预处理要求或研究相关文献来了解具体流程和标准。

卫星数据的收集与分析

卫星数据的收集与分析

卫星数据的收集与分析卫星数据是指利用卫星搭载的各种传感器,通过对地球的观测和测量,获取的各种地球科学信息。

随着卫星技术的发展,卫星数据的获取和分析已成为当今科技领域的热点,被广泛应用于地球科学、气象学、环境监测、农业等领域。

本文将从卫星数据的收集、处理和分析等方面进行论述。

一、卫星数据的收集卫星数据的收集通常包括以下几个步骤:1. 卫星观测卫星观测是获取卫星数据的第一步。

卫星搭载不同类型的传感器,可用于地形地貌的测量、大气组成的探测、海洋水文的监测等多个领域。

常见的卫星传感器有多光谱成像仪、雷达和扫描仪等。

多光谱成像仪一般用于植被监测、土地利用和土地覆盖分类等方面;雷达可用于测量海洋表面和陆地形态等;扫描仪则用于获取大气温度和湿度等数据。

2. 摄影测量摄影测量是以卫星所拍摄的照片为基础,通过数字化照片中的各种要素信息,获取地球表面上的各种地理信息,如地形地貌、建筑物、林地、湖泊等。

摄影测量是目前人类获取地理信息最常见、最经济、最实用的方法。

3. 卫星遥感数据的接收卫星数据一般需要通过卫星地面站进行接收。

接收到的数据需要经过去噪、矫正、校正等处理,以保证数据的精度和准确性。

二、卫星数据的处理卫星数据的处理一般包括以下几个步骤:1. 数据预处理数据预处理是指在数据处理之前对卫星数据进行必要的预处理步骤,包括去噪、滤波、校正、修整等操作,从而提高卫星数据的精度和准确性。

2. 数据解译数据解译是指对卫星数据进行分类、分层等操作,以得到相关的地理信息。

数据解译是卫星数据处理的重点,通过对数据的解译和分析,可以提取出有价值的信息,如土地利用类型、水域面积、自然灾害等。

3. 数据分析数据分析是通过对卫星数据进行计算、统计、模拟等操作,以得到数据的特征和趋势。

数据分析可以帮助专家和决策人员对数据的意义和趋势有更清晰的理解,从而为决策提供科学的基础。

三、卫星数据的应用卫星数据的应用非常广泛,包括以下几个方面:1. 地球科学研究卫星数据可以用于地球科学领域的研究,包括地球化学、地球物理学、地球生物学等,可以帮助科学家研究地球的演化过程和环境变化等重要科学问题。

气象卫星遥感测绘技术的基本原理与操作流程

气象卫星遥感测绘技术的基本原理与操作流程

气象卫星遥感测绘技术的基本原理与操作流程气象卫星遥感测绘技术是一项重要的技术手段,用于获取地球大气环境的相关数据。

它通过搭载在卫星上的遥感传感器,通过对地球表面的观测和测量,实现对气象信息的获取、分析和预测。

在气象预报、环境监测等方面发挥着重要作用。

下面将从基本原理和操作流程两个方面对气象卫星遥感测绘技术进行介绍。

一、基本原理气象卫星遥感测绘技术的基本原理是基于遥感测绘技术。

遥感是一种通过对目标进行间接观测和测量的手段,其主要依靠传感器接收目标辐射或散射的能量来实现。

而卫星遥感则是指通过卫星携带的遥感传感器对地球表面进行观测和测量。

卫星遥感测绘技术主要利用光学、热红外等传感器对大气和地表进行观测。

光学传感器主要利用可见光和红外光的传播特性,直接获取大气和地表的相关信息。

而热红外传感器则通过测量目标发射的红外辐射来获取温度和湿度等重要参数。

二、操作流程1. 卫星数据获取与预处理气象卫星遥感测绘技术的操作流程首先要获取卫星数据。

卫星数据主要通过地面接收站进行接收和存储。

接收站通过卫星的观测数据与全球定点数据进行交换,获取到所需的卫星数据。

获取到的卫星数据通常是原始数据,需要经过预处理。

预处理主要包括数据去噪、辐射校正、几何校正等步骤。

去噪是为了减少原始数据中的干扰信号,提高数据的可靠性。

辐射校正是为了将原始数据中的辐射值转换为较为准确的大气或地表参数。

几何校正则是将原始数据进行地理坐标转换和校正,将数据与地球表面上的地理位置相对应。

2. 数据处理与分析在完成数据的预处理后,接下来需要进行数据处理与分析。

这一步骤需要利用遥感图像处理软件进行。

数据处理与分析主要包括图像增强、图像分类和图像解译等。

图像增强是为了提高图像的质量和可读性,通常包括对比度增强、锐化、滤波等处理。

图像分类是将遥感图像中的目标按照相似性质进行分类,通常采用的方法有基于像元的分类和基于物体的分类。

图像解译是根据遥感图像的特征和专业知识,对图像中的目标进行解释和分析,以获取目标的相关信息。

如何进行卫星测量

如何进行卫星测量

如何进行卫星测量导语:卫星测量是一种通过卫星技术获取地球表面或大气的相关信息的方法。

本文将探讨卫星测量的原理、应用和未来发展。

一、卫星测量的原理卫星测量是利用卫星搭载的遥感仪器,通过接收和处理地球表面反射、辐射或散射的电磁波信号获取地球特定信息的过程。

主要原理包括以下几个方面:1. 遥感技术:卫星利用遥感技术可以在遥远空间获取地球上的各种信息。

遥感分为主动和被动两种方式,主动遥感是通过发送电磁波进行测量,如雷达遥感;被动遥感则是接收地球表面发出的电磁波信号。

2. 遥感仪器:卫星搭载不同类型的遥感仪器,如光学传感器、微波雷达等。

这些仪器能够感知不同波段的电磁辐射,从而提供多种观测数据。

3. 数据处理:卫星接收到的原始数据需要经过处理和解译,以获得有用的地球信息。

数据处理分为预处理、辐射校正、几何校正等步骤,同时还需要与地面实测数据进行比对和验证。

二、卫星测量的应用卫星测量在各个领域具有广泛的应用,以下是一些典型的应用案例:1. 地形测量:卫星激光高度计可以测定地球表面的海拔高度,用于地形制图、地震、火山活动研究等。

2. 卫星导航:卫星导航系统(如GPS、北斗系统)利用卫星信号精确定位和导航,广泛应用于交通、军事、航空等领域。

3. 环境监测:卫星测量可用于监测大气污染、水资源利用、水质监测、森林覆盖等环境参数,为环境保护和可持续发展提供数据支持。

4. 气象预报:卫星遥感技术在监测气象和预测天气方面发挥重要作用,通过观测云图、气象要素等信息,提供精准的天气预报。

5. 农业遥感:通过卫星测量农作物的生长状况、土壤湿度、气象条件等,可以提供农业生产决策和资源管理的有效手段。

三、卫星测量的未来发展随着卫星技术的不断进步和应用领域的拓展,卫星测量将在以下几个方面取得更大的发展:1. 高分辨率数据:卫星的分辨率将得到进一步提高,可以实现更精细的地表观测,如城市建设、土地利用变化等。

2. 多源数据融合:将不同卫星的数据进行整合和融合,可以获得更全面、多样化的地球信息,提高数据的准确性和可靠性。

使用卫星定位技术进行测绘的基本流程和注意事项

使用卫星定位技术进行测绘的基本流程和注意事项

使用卫星定位技术进行测绘的基本流程和注意事项卫星定位技术在测绘领域的应用日益广泛,它通过利用卫星信号来确定地球上任意点的空间坐标,为测绘工作提供了高精度的位置信息。

本文将介绍卫星定位技术在测绘中的基本流程和注意事项。

一、卫星定位技术的原理卫星定位技术主要基于全球定位系统(GPS)进行,它利用至少4颗卫星通过测量接收机与卫星之间的信号传播时间来计算位置坐标。

具体来说,GPS接收机接收来自卫星的信号,然后通过计算信号传播时间和多普勒效应来确定接收机与卫星之间的距离。

通过同时观测多颗卫星,接收机可以计算出自身的三维坐标。

二、卫星定位技术在测绘中的基本流程1. 设置测量控制点:在进行卫星定位测绘之前,需要设置一些测量控制点。

这些点的坐标需要提前通过其他测量手段进行测量,并保证其准确性和可靠性。

这些控制点的坐标将作为基准点,用于后续的测量和校正。

2. 数据采集:通过GPS接收机对目标区域内的多颗卫星进行观测,并记录下接收机与卫星之间的信号传播时间和多普勒效应等数据。

这些数据将用于后续的数据处理和计算。

3. 数据处理:在数据采集完成后,需要进行数据处理。

首先,需要对观测数据进行预处理,包括数据检验、异常值剔除和数据平滑等。

然后,使用精密的计算方法,如最小二乘法等,对观测数据进行处理和计算,得到接收机的坐标。

4. 坐标转换:在测绘中,常常需要将GPS坐标转换为其他坐标系,如地理坐标系、工程坐标系等。

这需要根据具体的坐标转换公式进行计算,并确保转换的准确性。

5. 结果校正:在进行测绘数据处理和计算时,可能存在一些误差,如信号传播时延、多路径效应等。

因此,在得到最终结果后,需要对其进行校正,并对数据的准确性进行评估和验证。

三、卫星定位技术在测绘中的注意事项1. GPS观测条件:在进行GPS观测时,需要选择适当的观测条件。

避免有遮挡物的地方,以保证接收机能够接收到足够的卫星信号。

同时,在不同的天气和地形条件下,卫星信号的传播速度和传播路径可能发生变化,这也会影响最终的定位精度。

卫星遥感数据处理和分析

卫星遥感数据处理和分析

卫星遥感数据处理和分析卫星遥感数据处理和分析是利用遥感卫星获取的数据进行信息提取和分析的过程。

遥感技术的发展为我们获取地球表面信息提供了高效便捷的手段,而卫星遥感数据处理和分析则是将这些海量的数据进行加工和解读,以便更好地理解和利用地球表面的特征和变化。

一、卫星遥感数据处理卫星遥感数据处理的目的是将原始的遥感数据转化为可视化和可分析的形式。

在数据处理的过程中,我们可以采用以下步骤:1. 数据获取与预处理在进行卫星遥感数据处理前,我们首先需要获取相应的遥感数据。

这可以通过向国家或国际遥感卫星数据中心购买已有数据,或者依靠自身的卫星接收设备采集数据。

获取到的数据需要进行预处理,包括数据格式转换、校正和去除无效数据等工作,以确保后续处理的准确性和可靠性。

2. 图像解译与分类卫星遥感数据通常以图像的形式呈现,而图像解译和分类是将图像中的不同特征进行划分和分类的过程。

通过采用遥感图像解译算法和人工解译方法,我们可以将图像中的陆地、水域、森林、城市等不同区域进行分类,以便更好地理解和分析地表的空间分布特征。

3. 遥感数据融合为了获得更全面和准确的地表信息,我们可以将来自不同传感器、不同波段的遥感数据进行融合。

这样可以提高数据的空间和光谱分辨率,更好地揭示地表特征和变化。

遥感数据融合通常包括像元级融合和特征级融合两种方法。

4. 数字高程模型(DEM)生成数字高程模型是一种反映地表海拔信息的数据模型,可以用于地形分析、洪水预警、城市规划等应用。

通过卫星遥感数据和地面控制点,我们可以生成数字高程模型,精确地反映地表的高程分布情况。

二、卫星遥感数据分析卫星遥感数据分析是基于处理后的遥感数据进行特征提取和变化监测的过程。

通过遥感数据分析,我们可以获取地表特征的空间分布和变化趋势,以支持环境监测、资源管理、灾害预警等应用。

1. 土地利用与覆盖变化卫星遥感数据可以提供土地利用与覆盖变化的信息,帮助我们了解土地的利用类型、面积和变化情况。

gnss数据处理的基本流程

gnss数据处理的基本流程

gnss数据处理的基本流程
GNSS是全球导航卫星系统(Globa.Navigatio.Satellit.System)的缩写,其包括GPS、GLONASS、北斗、伽利略等卫星系统。

GNSS数
据处理是利用GNSS接收机接收卫星信号,通过计算处理得到卫星和
观测站的位置和速度等信息,以及实现差分增强定位和导航。

GNSS数据处理的基本流程包括以下几个步骤:
1.数据采集:GNSS接收机接收卫星信号,并将卫星信号转换成数字信号,以便后续处理。

2.数据预处理:对接收到的GNSS数据进行预处理,如对信号做同步、去噪、滤波、时钟差校正等处理。

3.信息提取:从预处理后的数据中提取出卫星信号的到达时间、载波相位、伪距等信息。

4.数据编辑:对提取出的信息进行编辑,如去除错误点、补充缺失点等。

5.定位计算:通过计算得到观测站的位置、速度等信息,包括单点定位、差分定位等方式。

6.数据质量检验:对处理后的GNSS数据进行质量检验,保证计算结
果的准确性和可靠性。

7.数据输出:将GNSS数据处理结果以各种格式输出,方便进行后续
的应用、分析和研究。

需要注意的是,GNSS数据处理的流程可以根据不同的应用场景进行
调整,比如在差分定位中需要增加数据传输、数据匹配等步骤,以提
高定位精度和可靠性;在高精度导航中需要采用精密计算模型和算法,以达到更高的定位精度。

综上所述,GNSS数据处理的基本流程是数据采集、数据预处理、信
息提取、数据编辑、定位计算、数据质量检验和数据输出。

这种流程
可以通过技术手段不断优化和调整,以适应不同应用场景和需求,实
现更加精准和可靠的GNSS定位和导航。

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R(
C 1
2
1 Vsp ) G
(3)
辐射与温度之间的关系由普郎克公式确定。
VISSR仪器灰度、温度、电压、能量之间的转换关系
电压V 电压V-辐射E 灰度-电压
Vsh Vi
能量R(TE)
R
O
Csh
Ci
Csp
灰度
辐射-温度
温度Ti
VISSR定标曲线
2、可见光校正 ①建立灰度与电压之间的关系
PC-Based卫星资料接收系统
HRPT Receiving and Processing System
Dome LNA
Down-converter
Receiver/ Interface
Antenna Driver and Controller
Computer RS-232
GEO Sat MDUS hardware
式中A是反照率。
(5)
③建立反照率与灰度之间的关系
由(4),(5)式消去V得
A [
Hale Waihona Puke (C 1 ) 2 22
Vsp ] (
0.5 ) Vsun Vsp
VSSR可见光通道电压、灰度、反照率间的关系曲线,显然灰 度与电压之间呈二次曲线关系。
电压V 电压-反照率 灰度-电压
Vsun Vi

140rad
140rad
140rad
1050 rad 4rad
+
140 rad
在用红外视场
+
备用红外视场
VIS:1000,13376,1.25km IR:2500,6688, 5km
4个在用可见 光视场 35rad
4个备用可见 光视场
可见光红外自旋辐射计(VISSR)扫描和视场配置
VISSR观测种类及资料处理
4、空间、灰度/温度、时间分辨率之间 的关系
空间分辨率、灰度/温度分辨率、时间分辨率 三者是相互制约的。
卫星探测仪器的标定
目的:为卫星观测值的定量计算提供参考标准。 参考源:仪器内部黑体(for IR & MW bands); 高反射率的沙漠(for VIS band); 宇宙空间(for both)
EOS—PM EOS—Color (水色) EOS—Aero (气溶胶) EOS—ALT (测高) EOS— Chem (化学)
全球环境监测 全球海洋水色监测 全球气溶胶监测 海面/海冰/陆地拓朴 全球大气化学成份监测
扫描镜
第三节 静止 卫星观测仪器
次级镜
初 级 镜
光导纤 维
一、可见、红外自旋 扫描辐射仪(VISSR)
第四章 卫星的观测及其资 料的接收和预处理
4.1 气象卫星观测
卫 星 观 测 地 球 大 气 的 方 式 主 动 式
被 动 式
重量重 耗能大
气象雷达 成 像 仪 照相机 摄像机 扫描式 非扫描式 辐 射 仪 成像辐射仪 非成像辐射仪 成像非成像
体积小 重量轻 耗能小
一、卫星观测仪器
扫描仪 光学系统
第四节 卫星资料的接收系统
一、卫星资料的发送和接收 1、卫星资料的发送 (1)观测资料实时发送 (2)观测资料存储发送(极轨卫星) 2、卫星资料的接收 卫星地面接收站有两种: 一是指令接收站 二是图片接收站,分为高分 辨率接收站 HRPT和低分辨率自动接收站 APT
Image abroad with FY-1D
4、等效噪声温度差NE△T 是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功 率的改变化正好等于等效噪声功率的温度差。或是目标物 温度的改变引起的响应正好等于探测器输出端的均方根噪 声电压。 5、探测度D和探测灵敏度D 探测度表示每瓦辐射功率所能获得的均方根信号噪声 电压比,它是NEP的倒数。 1 D NEP 探测灵敏度表示单位面积为1cm2,带宽为 1GHZ时的探 1 2 1 V ( A f ) 测度,即 s d 2
大气层垂直温度测 量 测量大气中水汽、 地表冰雪、海岸线、 水等 洋面风速、陆表湿 度、水汽含水量、 冰雪覆盖、云中含 水量和降水强度等 地球表面和大气、 散射、反射辐射能 温度
SSMIS-专用成像探 DMSP-5D3 50300 MHZ 测仪 MIRM多谱段微波 辐射计 METOP、 EOS 85.5 GHZ (6)
三、微波探测单元(MSU) 四、改进的微波探测单元(AMSU)
五、SSM/T、 SSM/T2、 SSM/I和MIMR微波成像仪
仪器名称 安装星体 通道数 分辨率 应 用
SSM/T-专用微波测 DMSP5DF4 温仪 SSM/T2-专用微波 测湿仪 SSM/I-专用微波成 像仪 DMSP F12、14、 15 DMSP-5D F8 50GHZ (7) 204Km 183.3 GHZ (5) 85.5 GHZ (7) 50— 100Km 12— 50Km 25— 75Km 1-1.5K
D D( Ad f )
Vn EAd
三、卫星探测的分辨率
卫星能区分两个相临物体的能力。表征卫星探测分辨率的 参数有三个:空间分辨率、灰度分辨率和时间分辨率。 1、空间分辨率 指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。 从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称做瞬 时视场,卫星的瞬时视场决定了卫星的空间分辨率。
1、观测方式 (1)定时观测:30分钟;1小时;3小时 (2)连续观测 (3)特殊观测 2、扫描方式 (1)全帧扫描 (2)可变帧扫描 (3)单线变帧扫描 (4)快速正扫描 3、静止卫星资料的一次处理 (1)一次处理内容:编制各种文件;对VISSR校正; 进行图象变换、图象参数。 (2)图象预处理:消除畸变、加网格、坐标变换;亮 度或灰度变换。
50 反照率%
Ai
Csp
Ci
Csun 63 灰度(计数值)
VSSR可见光定标曲线
第二节
极轨卫星观测仪器
次级镜 初级镜 滤光片
旋转镜 主轴 45 °
冷 却 剂
斩波器
卫星前进方向
滤光片 初级镜
感 应 元 件
来自地球大气的辐射
一、改进的甚高分辨率辐射计(AVHRR)
二、高分辨率红外探测器(HIRS)
二、多光谱自旋扫描仪
风云-2号上安装的仪器。VIS,IR,WV。
三、 VISSR大气探测器(VISSR/VAS)
安装在GOES4—7上探测地表—40hpa大气参数。
四、GOES I-M图象仪
类似AVHRR,5个VIS通道,4个IR通道。
五、GOES I-M探测仪
类似HIRS/2,19个通道,探测地表、水汽、温度。
定标遮板 补偿透镜 滤光器
光 见 倍 增 管 HgCaTe 探测器
辐射致冷器
地球静止卫星观测
依靠卫星自转从西向东对 地球张角 20°全圆面扫描 北 自北向南扫描镜对地球张角 20°步进扫描, 计2500步,需时25分钟 备用红外 视场 红外视场(0.14 mrx0.14mr) 4个备用可见光瞬时视场 4个可见光视场(0.035mrx 0.035mr) 扫描方向(东) 39rad 35rad 31rad
将处理 好的信 号发送 给天线 或记录 到存储 设备中
卫星的空间扫描方式
(a)单个探测器线扫描
卫星轨道方向 垂直轨道方向
(b)多探测器扫描
卫星轨道方向
(a)
(b)
(c)
(d)
(C)线性阵列探测器前推式扫描
(d)圆锥扫描
二、卫星仪器的技术参数
1、响应度和光谱响应函数 响应度:是指每单位输入功率的探测器的输出大小, 即为输出信号电压与入射功率之比。 Vs R EAd
压为
V
Vsh Vsp L(Te )
R Vsp GR Vsp
(2)
式中
L (Te )

2
1
B ( , Te ) ( ) d

2
( ) d
其中是比辐射率,()是仪器响应函数,G=(Vsh-Vsp)/L(Te)。
③建立辐射与灰度之间的关系
根据(1),(2)得:
六、平流层探测单元(SSU) 安装在NIMBUS-6上,探测25-50Km的温度,三通道。 七、太阳后向散射紫外辐射计(SBUV/2)
SBUV/2由两个仪器组成:单色仪和云量辐射计分别用于测量 紫外太阳辐照度和云量。 目的:通过测量紫外谱段的后向紫外辐射估算臭氧分布。 安装在TIROS-N和NOAA-9、11上,由总臭氧含量成像光谱仪 ( TOMS)和太阳后向散射紫外辐射计( SBUV/1)发展而来。
E是辐照度,Ad是探测器面积。 卫星在一定波长间隔内进行测量时,其响应度会随着 波长的变化而变化,这种随波长变化的辐射响应称之 为光谱响应函数。
2、信噪比 信号与噪声之比,定义为
E ( ) d S SNE 0 NEI ( ) N
式中E()是入射至接收孔径处的光谱辐照度;NEI() 是等效噪声照度。
=2h*tan[IFOV/2]
≈h*IFOV ------ 星下点分辨率
地面瞬时视场 GIFOV
地面
3)卫星斜视时的地面分辨率
l R sin sin
l ' S 2 S h
2
2、灰度分辨率或温度分辨率
在红外云图或可见光云图上,如果相邻两个邻接瞬时
视场的反照率或温度相同,其色调也相同,这就会无法区
分它们。但是是当这两个瞬时视场内目标物的温度或反照 率有差异,并达到一定数值时,这两个视场就能被分辨, 这个能被分辨的最小温度差或反照率差值称为灰度分辨率 或温度分辨率。
64级=26, 256级=28, 1024级=210
3、时间分辨率
指卫星对同一地区观测的时间间隔,与卫星的
扫描速率、扫描区域和选用的卫星轨道有关。在卫 星云图上指,平均在一个象素上的凝视时间。
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