利用卫星测高进行陆地湖泊水位变化监测

摘要

卫星测高技术在深海区域测定的瞬时海面高的精度可以达到±5cm，对于大面积的内陆湖泊，湖泊表面具有类似与海洋表面的反射特性，因此使得利用卫星测高技术监测陆地湖泊的水位变化成为可能。本文在借鉴以往研究成果的基础上，利用卫星测高技术对我国7个内陆湖泊的水位变化进行了监测研究，主要研究内容及结论如下： (1)在对原有波形重定方法深入研究的基础上对其进行了改进，使用DEM或DTM模型作为波形重定后改正结果的选择标准，并利用Fortran语言设计了波形重定软件。以呼伦湖为例，利用波形重定软件对靠近岸边的第27个Pass的波形进行重定，得到中误差精度提高近3倍的结论，证明了波形重定方法可以显著提高受陆地和浅水区域水底地形影响的波形数据的测高精度。 (2)以呼伦湖为例，通过对湖泊范围内的测高波形进行波形分析，得出湖泊在冬季结冰时测高波形多为尖锥状波形，受湖面有积雪的影响波形能量相对与夏季的波形能量偏低的结论。 (3)研究了利用GDR数据监测湖水位变化时的数据编辑原则，对不同cycle间GDR数据向参考轨道的约化方法进行了改进。 (4)对利用卫星测高技术获得的湖泊水位异常数据进行了研究。以呼伦湖为例，通过将卫星测高所得到年平均湖泊水位异常与实测年平均湖泊水位异常进行比较获得了10.3cm中误差，最大绝对误差为-14.5cm的测高精度，验证了利用卫星测高技术监测陆地湖泊水位变化的可行性。 (5)利用小波分析的方法对卫星测高获得的湖水位异常时间序列进行了研究。通过对获得的小波系数图的分析，得出了呼伦湖等7个湖泊的水位年际变化周期，验证了水位变化与ENSO现象的关系。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章卫星测高原理与技术

第三章陆地湖泊卫星测高波形重定方法的研究

第四章卫星测高数据在湖泊水位变化监测中的应用

第五章总结与展望

主要参考文献

致谢

附录硕士期间发表的学术论文