[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010465994.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111580068A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周仿榮;文剛;馬御棠;黃緒勇;于輝;王耀龍;郭晨鋆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01S7/48
• 分類號(hào): G01S7/48;G06K9/62
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

本發(fā)明提供了一種基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理方法，利用衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)對(duì)目標(biāo)探測(cè)地區(qū)進(jìn)行遙感探測(cè)，獲取遙感數(shù)據(jù)；將波形的振幅從原來(lái)的的強(qiáng)度值計(jì)數(shù)方式轉(zhuǎn)變成電壓值，再對(duì)電壓值信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理，以提高波形數(shù)據(jù)的強(qiáng)度；對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行選擇，得到最優(yōu)參數(shù)，獲取最優(yōu)參數(shù)下的波形結(jié)果，對(duì)分解后的波形進(jìn)行特征提取；獲取該目標(biāo)探測(cè)區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析。本發(fā)明通過(guò)放大器進(jìn)行放大以及高低通濾波器的濾波處理，能夠?qū)μ囟l率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個(gè)特定頻率的電壓信號(hào)，或消除一個(gè)特定頻率后的電壓信號(hào)，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑，提高遙感探測(cè)精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)

遙感字面理解即為“遙遠(yuǎn)的感知”，是指由傳感器非接觸式地采集目標(biāo)對(duì)象的電磁波信息，通過(guò)對(duì)電磁波信息的傳輸、變換和處理，定性、定量地揭示地球表面各要素的空間分布特征與時(shí)空變化規(guī)律。按照遙感獲取信號(hào)方式,即電磁輻射能源的不同，遙感可以分為被動(dòng)式遙感和主動(dòng)式遙感兩類，其中主動(dòng)式遙感系統(tǒng)帶有人工輻射源向目標(biāo)物發(fā)射一定形式的電磁波，再由傳感器接收和記錄其反射波。目前的合成孔徑雷達(dá)、探地雷達(dá)、激光雷達(dá)等都屬于主動(dòng)遙感系統(tǒng)。

由于主動(dòng)遙感技術(shù)具有不依賴太陽(yáng)輻射、可以晝夜工作，同時(shí)可以根據(jù)探測(cè)目標(biāo)的不同選擇電磁波的波長(zhǎng)和發(fā)射方式等優(yōu)點(diǎn)，在遙感技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅猛。而激光雷達(dá)技術(shù)作為主動(dòng)遙感技術(shù)的一個(gè)主要分支，可以通過(guò)測(cè)定傳感器發(fā)出的激光在傳感器與目標(biāo)物體之間的傳播距離，分析目標(biāo)地物表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，進(jìn)行目標(biāo)定位信息的精確解算，呈現(xiàn)目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息，憑借激光雷達(dá)技提供的高精度三維地物信息，已經(jīng)在氣象、測(cè)繪、考古、林業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中，遙感數(shù)據(jù)在處理過(guò)程中，容易受到外部干擾，信號(hào)強(qiáng)度不穩(wěn)定，導(dǎo)致遙感探測(cè)精準(zhǔn)度不高。時(shí)頻分析法能夠最大限度地減少波形信號(hào)受外界干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度受到影響，有效地獲取更加可靠的、更加有效的測(cè)試數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理。但是時(shí)頻分析法應(yīng)用于基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理時(shí)，還存在一部分頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率不能進(jìn)行有效濾除，從而影響遙感探測(cè)的結(jié)果；另外，一部分比較微弱但比較關(guān)鍵的信號(hào)，容易被忽略，導(dǎo)致信號(hào)的缺失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理方法，以解決不能有效濾除某一部分頻點(diǎn)以及微弱的關(guān)鍵信號(hào)被忽略，從而影響遙感探測(cè)結(jié)果的問(wèn)題。

本發(fā)明的一種基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)的遙感數(shù)據(jù)處理方法，具體包括以下步驟：

S101，建立衛(wèi)星遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)；

S102，獲取探測(cè)區(qū)域坐標(biāo)，基于衛(wèi)星激光雷達(dá)技術(shù)對(duì)所述探測(cè)區(qū)域進(jìn)行遙感探測(cè)；

S103，利用所述衛(wèi)星遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，獲取所述探測(cè)區(qū)域的若干原始波形；

S104,對(duì)若干所述原始波形進(jìn)行預(yù)處理，將若干所述原始波形的振幅均由強(qiáng)度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐涤?jì)數(shù)；

S105，放大并處理若干所述原始波形的電頻率；

S106,將若干經(jīng)過(guò)S104和S105處理的所述原始波形進(jìn)行歸一化處理，并進(jìn)行對(duì)比分析；

S107，對(duì)若干所述歸一化處理后的原始波形的電壓值分別進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行最佳高斯函數(shù)擬合，獲取真實(shí)有效的信號(hào)；

S108，將平面的標(biāo)準(zhǔn)回波波形分別與若干經(jīng)過(guò)S107處理過(guò)的所述原始波形進(jìn)行卷積運(yùn)算；

S109，對(duì)若干經(jīng)過(guò)S108處理過(guò)的所述原始波形進(jìn)行高斯分解，并采用非線性最小二乘法對(duì)所述經(jīng)高斯分解后的波形進(jìn)行擬合；