[发明专利]一种适合地表不稳定区域的卫星激光高程控制点筛选方法

说明书

本发明涉及一种适合地表不稳定区域的卫星激光高程控制点筛选方法，包括对卫星激光测高数据，分别进行产品属性参数控制筛选、高程变化阈值控制筛选和/或地表流体流速阈值控制筛选，所述高程变化阈值控制筛选利用重复轨分析法计算高程变化率，剔除高程变化超出阈值的激光点，所述地表流体流速阈值控制筛选具体为，筛除地表流体流速超出容许阈值的激光点。与现有技术相比，本发明考虑了地表不稳定区域表面高程随时间变化较大，激光点位置随地表流体流动现象变化较大，进行对应的筛选，具有稳定可靠、筛选出的高程控制点精度高等优点。

技术领域

本发明涉及卫星激光测高领域，尤其是涉及一种适合地表不稳定区域的卫星激光高程控制点筛选方法。

背景技术

美国NASA于2003年发射了ICESat-1(Ice,Cloud and land ElevationSatellite)卫星，其主要目的是监测两极冰川和海冰厚度变化以及估算两极冰盖的物质平衡和气候年变化率。卫星上搭载了地球科学测高系统(Geo-science Laser AltimeterSystem,GLAS)，可以每秒发射40次激光脉冲，在地面上形成一个直径约70米的光斑，沿轨方向每隔172米测量一次。在南极冰盖上，GLAS高程测量误差大约15厘米(Shuman et al.,2006)。ICESat/GLAS测高数据虽然高程精度高，但其激光光斑较大，光斑内的地形，粗糙度等因素会影响测高精度，因此需要对激光点进行筛选才能作为高程控制点。南极地区由于存在冰下湖活动，接地线变化，降雪，冰流等现象，地表高程会发生不确定性变化，因此按照普通的筛选方法无法得到南极区域真正可靠的激光点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确可靠的适合地表不稳定区域的卫星激光高程控制点筛选方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适合地表不稳定区域的卫星激光高程控制点筛选方法，包括对卫星激光测高数据，分别进行产品属性参数控制筛选、高程变化阈值控制筛选和地表流体流速阈值控制筛选；

所述产品属性参数控制筛选包括，保留姿态质量为零的卫星激光测高数据，所述姿态质量根据卫星精密定姿结果来确定；

所述高程变化阈值控制筛选包括，保留高程异常值小于0.3米的卫星激光测高数据，所述高程异常值根据基于最小二乘平面拟合的重复轨分析法获取；

所述地表流体流速阈值控制筛选包括，保留低于预设的地表流体流速容许阈值的数据；

所述地表流体流速阈值根据地表流体流速设定，所述地表流体流速的计算方法具体为，根据卫星激光测高数据的元数据文件，计算出异轨立体影像的交会角α，然后根据给定的高程误差限差σ_h，计算出相应的平面误差σ_p，再根据影像成像时间间隔，用平面误差σ_p除以成像时间间隔可估算出地表流体流速，所述平面误差σ_p的计算表达式为：

进一步地，所述产品属性参数控制筛选包括，保留地面反射率超过发射能量10％的卫星激光测高数据。

进一步地，所述产品属性参数控制筛选包括，保留增益值小于200的卫星激光测高数据。

进一步地，所述产品属性参数控制筛选包括，对回波波形进行高斯拟合，保留回波高斯拟合的方差小于0.03V且只检测到一个回波波形的卫星激光测高数据。

进一步地，所述基于最小二乘平面拟合的重复轨分析法具体为，根据卫星激光测高数据中各任务期形成的每组重复的地面轨道，按沿轨-垂轨方向划分为格网，将格网内各个任务期的高程变化量最大值减去高程变化量最小值，获取高程异常值，所述高程变化量的计算公式为：