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差分全球定位系统(DGPS)简介
DGPS即差分全球定位系统(Differential Global Position System,简称DGPS),是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。
DGPS实际上是把一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上,组成基准台。基准台接收机通过接收GPS卫星信号,测得并计算出到卫星的伪距,将伪距和已知的精确距离相比较,求得该点在GPS系统中的伪距测量误差,再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息,以此来修正自身的GPS测量值,从而大大提高其定位精度。
差分技术的基础是: 在同一地区内,GPS缓慢变化的系统误差,包括选择可用性(SA)误差,对基准台及其邻近用户的影响是相同或相近的。应用差分技术可有效地削弱SA、电离层延迟、大气层延迟、星历误差、卫星钟误差,达到米级定位精度。
雷达遥感
雷达遥感(微波遥感)可分为主动和被动两种方式。被动方式与可见光和红外遥感类似,是由微波扫描辐射计接收地表目标的微波辐射。目前多数星载雷达采用主动方式,即由遥感平台发射电磁波,然后接收辐射和散射回波信号,主要探测地物的后向散射系数和介电常数。它发射的电磁波波长一般较长,在1mm至1m之间。合成孔径雷达(SAR)概念的提出是相对真实孔径雷达天线而提出的。对于真实孔径雷达,当雷达随载体(飞机或卫星)飞行时,向地表发射雷达波束,然后接受地面反射信号,这样便得到了地表雷达图像。我们知道卫星雷达天线越长,对地物的观测分辨率就越高。由于受雷达天线长度的限制,真实孔径雷达的地表分辨率往往很低,难以满足应用要求。而合成孔径雷达正是解决了利用有限的雷达天线长度来获取高分辨率雷达图像的问题。
合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)技术是干涉合成孔径雷达(INSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar ,简称:干涉雷达)技术和差分干涉合成孔径雷达(D-INSAR,Differential Interferome- tric Synthetic Aperture Radar ,简称:差分干涉雷达)技术的基础,它涉及到侧视雷达系统、雷达波信号处理技术以及雷达图像的生成等诸方面。而干涉雷达技术和差分干涉雷达技术则是基于合成孔径雷达技术的图像处理方法和模型,是合成孔径雷达技术的应用延伸和扩展。
合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar;简称:干涉雷达测量)是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。
差分干涉雷达测量技术(D-INSAR)是指利用同一地区的两幅干涉图像,其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像,另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像,然后通过两幅干涉图差分处理(除去地球曲面、地形起伏影响)来获取地表微量形变的测量技术。
合成孔径雷达干涉测量技术是近十年发展起来的一项新的空间对地观测技术,它与GPS、VLBI和SLR等空间技术一道,将构成空间测地技术的主体。从1978年L波段星载雷达卫星Seasat SAR的发射到2000年美国“奋进号”航天飞机对全球地形进行高精度干涉测量,从1992年首次利用差分干涉雷达对美国Landers地震同震形变场测量到目前广泛地应用于地震、火山、冰川、滑坡等形变场测量中,无不显示出合成孔径雷达技术的强大技术优势和应用潜力。由于合成孔径雷达采用了主动式遥感方式,因而具有全天侯、全天时作业优势。它与其它离散点测量技术相比,其测量结果具有连续的空间覆盖优势,是一项前所未有的、极具发展潜力的空间对地观测新技术。
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