第 1 章 雷达高度计观测及应用基础理论.pdf

武汉大学 第1 章 绪论 “现代大地测量技术”丛书 第1章 绪论 本章系统阐述卫星测高技术的发展概况及应用概况。 §1.1 引言 自上世纪70 年代以来，卫星测高技术已经得到了迅速的发展并取得了巨大的研究成果。 到目前为止，精确的卫星测高任务已经改变了人类对地球特别是海洋的认识和观测方式，而 高精度的卫星测高观测值使我们有能力并且系统的进行与其相关的各种科学研究。 随着1978 年第一个海洋卫星（SEASAT：Sea Satellite ）测高结果的获取，早期以演示 和证实卫星测高技术这一基本概念为目的的阶段宣告结束。从 1985 年的大地测量卫星 （GEOSAT：GEOdetic SATellite ）任务开始，卫星测高任务为全球每个用户提供了非常重要 的海洋观测信息。除了用于研究全球海洋和气候的国际性计划之外，像世界海洋环流实验 （WOCE ：World Ocean Circulation Experiment ）、气候变化及预测（WCRP ：Climate Variability and Predictability ）、全球海洋观测系统（GOOS：Global Ocean Observation System ），以及其 他观测厄尔尼诺现象（El Niño ）的热带海洋-全球大气（TOGA ：Tropical Ocean-Global Atmosphere ）和全球海洋数据同化实验（GODAE：Global Ocean Data Assimilation Experiment ） 等海洋预报计划目前仍在进行之中。所有这些任务都可以称之为高质量的卫星测高观测，将 卫星测高数据与其他观测数据进行融合处理，可以获取其他具有某种潜在机制的丰富信息。 目前，卫星测高已成为全球气候观测系统（GCOS：Global Climate Observing System ）和全 球大地测量观测系统（GGOS：Global Geodetic Observing System ）的一个重要组成部分。 §1.2 卫星测高技术发展概述 1969 年的Williamstown学术讨论会上首次提出了卫星测高这一基本概念之后，上世纪 70 年代，先后研制和发射了3 个卫星高度计系统，分别是太空实验室（Skylab：Sky Laboratory ）、 地球动力学实验海洋卫星 （GEOS3: Geodynamics Experimental Ocean Satellite ）和海洋卫星 SEASAT，其中，由Skylab高度计第一次得到了因海底特征引起的海洋大地水准面起伏观测 值，而SEASAT观测数据可供世界上科学家免费使用，从而奠定了下一代海洋观测卫星的基 础。在上世纪 80 年代，只发射了GEOSAT测高卫星，其数据原先处于必威体育官网网址，后来已经公布 使用。之后，在上世纪90 年代，欧洲遥感卫星1 号（ERS1 ：European Remote-sensing Satellite 1）、海洋地形/ 海神卫星（T/P:Topex/Poseidon ）、欧洲遥感卫星 2 号（ERS2 ：European Remote-sensing Satellite 2 ）和GEOSAT 的后续卫星（GFO:GEOSAT Follow-On ）先后发射， 为全球用户（2006 年，约1000 多个团队）提供了非常重要的观测信息。其中GFO为美国海 1 雷达高度计观测及应用基础理论 军提供近实时海面地形 （SST ：Sea Surface Topography ），目前数据刚公布使用 /SAT/gfo/ ）。本世纪初，为了延续各测高任务，2001 年12 月和2002 （ 年 3 月分别成功发射了T/P 的后续卫星JASON- 1 和ERS 的后续环境卫星（ENVISAT-1 ： Environmental Satellite ），到目前为止，仍有4 颗雷达高度计卫星（ERS2 、JASON- 1、ENVISAT-1 和JASON-2 ）和一颗激光雷达高度计卫星：冰-云-陆地高程卫星（ICESat ：Ice,Cl