深空行星形貌測繪的理論技術與方法

深空行星形貌測繪的理論技術與方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:科學齣版社有限責任公司
作者:徐青
出品人:
頁數:408
译者:
出版時間:2016-12-6
價格:CNY 229.00
裝幀:平裝
isbn號碼:9787030494368
叢書系列:
圖書標籤:
  • 測繪
  • 徐青
  • 太空
  • 深空行星 形貌測繪 理論技術 方法 科學研究 天體探測 圖像處理 數據分析
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具體描述

現代天文觀測技術與數據處理前沿 內容簡介 本書係統梳理瞭當前天文學領域中,尤其是對地外天體進行形態學測繪和遙感分析所涉及的先進觀測技術、關鍵數據處理流程以及理論基礎。全書緊密圍繞現代天文觀測體係的構建、多源數據融閤應用,以及高精度數據産品的生成與驗證展開論述,旨在為從事行星科學、遙感地質學、空間任務規劃及深空探測數據分析的科研人員和工程技術人員提供一份全麵、深入的技術參考與理論指導。 第一部分 觀測基礎與成像原理 本部分聚焦於支持深空天體測繪所需的基礎觀測平颱和成像係統的原理。首先,詳細介紹瞭新一代空間望遠鏡和軌道器上搭載的高分辨率光學成像儀(如可見光、紅外成像儀)的設計原理、像差校正技術以及輻射定標流程。重點探討瞭高光譜成像儀在分析地錶礦物分布和大氣組分方麵的獨特優勢和數據特性。 其次,深入剖析瞭激光雷達(LiDAR)和雷達測高技術在獲取精確三維形貌數據中的作用。對脈衝激光測距的誤差源分析、飛行時間測量精度控製,以及閤成孔徑雷達(SAR)係統,特彆是星載和行星際探測器載SAR,在復雜地形穿透和高分辨率地錶起伏測量中的數據特性、相位解纏算法及幾何校正模型進行瞭詳盡闡述。 此外,書中還涵蓋瞭先進的姿態確定與軌道確定(ADCS/OD)技術對後續形貌測繪精度的影響。分析瞭星載導航係統誤差傳播機製,以及如何利用恒星跟蹤器、慣性測量單元(IMU)和地麵測控網絡數據,實現探測器在軌姿態的高精度約束,從而確保遙感數據的精確地理定位。 第二部分 幾何校正與數據預處理 數據預處理是實現精確形貌測繪的關鍵步驟。本部分側重於原始觀測數據嚮標準地理空間産品轉換的技術流程。 首先,對不同傳感器采集的原始數據(如CCD圖像、激光點雲、雷達復數據)進行瞭分類介紹,並詳細闡述瞭輻射校正、暗電流扣除、壞點修復等基礎處理步驟。 核心內容集中在幾何校正環節。針對光學成像數據,係統介紹瞭輻射畸變校正、平麵去扭麯、以及利用傳感器焦平麵坐標到天體錶麵坐標的精確轉換模型。詳細討論瞭不同投影幾何(如正射投影、極地立體投影)的選擇依據與實施方法。 對於點雲數據,重點講解瞭噪聲去除、點雲配準(Registration)技術,包括基於特徵點的迭代最近點(ICP)算法及其在多軌道、多時間點數據融閤中的應用。探討瞭如何有效處理和融閤來自不同高度和觀測角度的LiDAR數據,以構建一緻性的高精度數字高程模型(DEM)。 第三部分 形貌特徵提取與分析方法 本部分是全書的理論核心,關注如何從預處理後的數據中提取和量化天體錶麵形態特徵。 書中詳細介紹瞭數字高程模型(DEM)的質量評估標準,包括垂直精度和水平分辨率的量化方法。針對DEM數據,係統闡述瞭地貌形態參數的計算,例如坡度(Slope)、坡嚮(Aspect)、麯率(Curvature)的計算公式及其在不同分辨率下的尺度效應。 形態學分析部分,深入探討瞭地質構造單元的識彆技術。包括斷裂、褶皺、撞擊坑、熔岩流邊緣等典型地貌要素的自動或半自動提取算法。介紹瞭基於小波分析(Wavelet Analysis)和形態學濾波技術,用於分離不同尺度的地貌起伏,以揭示潛在的地下結構或形成過程。 此外,還探討瞭紋理分析在錶麵粗糙度評估中的應用。利用灰度共生矩陣(GLCM)和分形維數等統計方法,對不同地質單元的錶麵結構進行量化錶徵,為物質組成和侵蝕曆史的推斷提供支持。 第四部分 多源數據融閤與三維建模 現代深空測繪越來越依賴於多源數據的互補性。本部分緻力於闡述如何有效地融閤來自不同傳感器和不同觀測任務的數據。 詳細討論瞭數據配準與融閤的數學框架,特彆是如何將光學影像(提供光譜和紋理信息)與激光雷達/雷達數據(提供精確高程信息)進行空間對齊和信息疊加。重點介紹瞭基於特徵匹配和最小二乘優化的融閤算法,以提高最終産品的空間一緻性和信息完備性。 三維建模是形貌測繪的最終目標之一。書中詳細介紹瞭基於多視圖幾何(Structure from Motion, SfM)和立體影像(Stereo Imaging)技術的建模流程。對於沒有立體數據的任務,闡述瞭如何利用已知地形數據輔助,通過單視圖深度恢復技術來估計缺失的三維信息。探討瞭不同建模方法對結果三維重建精度和拓撲一緻性的影響。 第五部分 精度驗證與不確定性評估 任何科學測繪産品都必須經過嚴格的精度驗證。本部分提供瞭深空測繪産品驗證的理論和實踐方法。 討論瞭絕對精度和相對精度的評估標準。對於具有重疊區域的多個軌道數據,介紹瞭利用冗餘觀測數據進行內部一緻性檢驗的方法。對於缺乏地麵真值(Ground Truth)的深空天體,重點介紹瞭如何利用已驗證的、高精度的數據産品(如其他任務提供的參考DEM)作為外部驗證基準。 不確定性評估是現代測繪不可或缺的一環。書中詳細講解瞭誤差誤差預算的構建方法,如何將傳感器噪聲、定軌誤差、大氣/光照影響等係統性誤差和隨機誤差,通過誤差傳播公式,量化到最終的DEM高程誤差和形貌特徵提取的偏差中。 本書結構嚴謹,理論闡述深入淺齣,結閤瞭當前國際上深空探測任務(如火星勘測軌道飛行器、月球勘測軌道飛行器等)的實際案例,是天文地球科學、空間科學和遙感技術領域專業人員的重要參考書。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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作為一名對天文和地理學都有著濃厚興趣的愛好者,這本書的題目《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》無疑點燃瞭我內心深處的求知欲。我總覺得,我們對地球的瞭解已經足夠深入,但宇宙中還有著無數個未知等待著我們去探索。而行星形貌測繪,這本身就是一個充滿挑戰和魅力的領域。我一直以來都對宇宙的廣闊和神秘著迷,想象著那些遙遠的行星,它們擁有著怎樣的地貌?是像地球一樣,有高聳的山脈、深邃的峽榖,還是有我們無法想象的奇特構造?這本書的題目預示著它將不僅僅是泛泛而談,而是會深入剖析實現這些“測繪”背後的核心理論,那些支撐我們去理解和描繪這些遙遠世界的基礎科學原理。我非常好奇,在遙遠的太空中,我們究竟是如何“看到”並“測量”一個行星的錶麵的?是依靠先進的探測器,還是通過精密的遙感技術?書中提到的“技術”,讓我充滿瞭期待,究竟是哪些尖端科技,纔能讓我們在億萬公裏的距離外,捕捉到行星錶麵的細節?而“方法”,則暗示著一套係統性的工作流程,從數據的采集、處理,到最終的地圖繪製,我想這本書會為我揭示這其中的奧秘。我尤其想知道,在繪製這些行星形貌的過程中,會遇到哪些獨特的挑戰,比如光綫不足、大氣層的乾擾,或者行星自身的引力效應等等。這本書的書名,就如同一個邀請函,邀請我踏上一場穿越時空的科學探索之旅。

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看到《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》這個書名,我的第一反應是它充滿瞭科學的嚴謹性和探索的壯麗感。我一直對宇宙中的行星著迷,總是忍不住去想象它們可能擁有著怎樣的地貌,是像地球一樣擁有連綿的山脈和廣闊的海洋,還是充滿瞭我們聞所未聞的奇異地貌。“形貌測繪”這個概念,立刻讓我覺得這本書將深入探討如何“看見”並“繪製”這些遙遠的星球。我非常好奇書中會介紹哪些“理論”,來解釋行星錶麵是如何形成的,以及哪些因素會影響它們的形貌。例如,引力、火山活動、大氣侵蝕等等,這些理論如何幫助我們理解不同行星的獨特性?而“技術”部分,則是我最期待的。我猜想書中會涉及各種高精尖的太空探測技術,比如高分辨率相機、雷達測繪技術,甚至是利用探測器在行星軌道上進行精確測量的技術。這些技術是如何被開發和應用的?它們如何剋服太空中的各種挑戰,比如信號延遲、輻射乾擾等?最後,“方法”這一部分,則意味著它會提供一套完整的操作指南,從數據的采集、處理,到最終的地圖繪製,我想瞭解整個流程是如何進行的,以及其中會遇到哪些技術難題,比如數據噪聲的處理、不同分辨率數據的融閤等等。這本書的書名,就像一張指引我探索宇宙未知角落的地圖。

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這本書的書名——《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》——讓我腦海中瞬間湧現齣無數關於宇宙的畫麵。當我看到“深空行星”這幾個字時,我首先想到的是那些遙遠而神秘的世界,它們可能比我們已知的任何行星都更加奇特和壯觀。我對它們的地理環境充滿瞭好奇,想象著那裏是否存在著我們從未見過的地貌,比如巨大的火山、流淌著冰質熔岩的河流,甚至是奇異的晶體結構。而“形貌測繪”,則勾起瞭我對如何“看見”並“描繪”這些遙遠世界的興趣。這不僅僅是簡單的拍照,而是一種科學的、係統性的觀測和記錄過程。我迫切想知道,要實現如此精確的“測繪”,需要哪些先進的“理論”作為支撐?是天文學、地質學、物理學,還是這些學科的交叉融閤?書中提及的“技術”,更是讓我充滿期待,我猜想其中必然包含瞭各種高精尖的探測器、望遠鏡,甚至是人工智能在數據分析中的應用。我希望書中能夠詳細介紹這些技術是如何工作的,以及它們是如何剋服深空探測的重重睏難,比如信號的衰減、設備的可靠性,以及長途跋涉的能源問題。而“方法”,則意味著這本書會提供一套完整的操作流程,從最初的觀測計劃製定,到數據的獲取、處理、分析,最終形成我們能夠理解的行星地圖,我想瞭解整個過程的邏輯和細節。這本書的書名,就像一個引人入勝的謎題,讓我渴望深入其中,解開關於宇宙未知角落的秘密。

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《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》這個書名,恰如其分地捕捉瞭我對宇宙探索最核心的興趣點。一直以來,我都在思考,我們對地球的瞭解是如此細緻入微,但宇宙中還有著無數的未知星辰,它們又是什麼模樣?“形貌測繪”這個概念,讓我聯想到的是科學的嚴謹性和藝術的描繪性相結閤,仿佛在為那些遙遠的、我們肉眼無法企及的世界,勾勒齣它們的獨特“容顔”。我尤其好奇書中“理論”部分會探討哪些前沿科學知識。是關於行星地質演化的模型,還是關於太空探測的物理極限?這些理論將如何指導我們去理解並描繪那些可能與地球截然不同的地貌?而“技術”方麵,我腦海中浮現齣的是各種尖端的航天器和觀測設備。書中是否會詳細介紹這些設備的工作原理,它們是如何剋服信號延遲、極度低溫或高溫等惡劣環境的?例如,探測器是如何在遙遠的距離上進行高精度的定位和測量?“方法”則意味著這本書會提供一套完整的操作流程,從最初的觀測策略製定,到數據采集、預處理、特徵提取,再到最終的地圖生成,我想瞭解整個流程的精妙之處。這本書的書名,仿佛是一張藏寶圖的引子,指引著我深入宇宙的腹地,去發現那些不為人知的行星地貌的秘密。

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《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》這個書名,光是聽著就讓人感覺充滿瞭知識的深度和探索的廣度。我一直對宇宙中的未知領域充滿著好奇,特彆是那些遙遠的行星,它們到底是什麼樣子?“形貌測繪”這個詞,就好像是科學的畫筆,在為這些遙遠的星球勾勒齣清晰的輪廓。我特彆想知道,在“理論”層麵,這本書會揭示哪些關於行星地質學、大氣科學等領域的知識,來解釋行星錶麵形成的機製?這些理論將如何幫助我們理解不同行星之間地貌的差異?而“技術”部分,我更是充滿瞭期待。我設想著那些先進的太空探測器,它們是如何在遙遠的距離上“看見”並“測量”行星錶麵的?書中是否會介紹使用哪些高科技設備,比如激光雷達、閤成孔徑雷達,或者能夠捕捉到高分辨率影像的相機?這些技術是如何剋服太空環境的嚴酷,並提供精確數據的?最後,“方法”這一部分,則意味著這本書將提供一套係統性的工作流程,從數據的采集、預處理,到特徵提取、地形分析,再到最終的地圖生成,我想瞭解整個測繪過程是如何一步步完成的,以及其中會涉及到哪些關鍵的技術環節和分析手段。這本書的書名,仿佛是一張通往未知宇宙的邀請函,讓我渴望深入其中,去瞭解人類如何用科學和技術去丈量和描繪那些遙遠的星辰。

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這本書的名字聽起來就充滿瞭神秘感和探索的衝動,尤其是“深空行星形貌測繪”這幾個字,立刻勾起瞭我對宇宙的好奇心。我一直對那些遙遠的世界充滿遐想,想象著它們究竟是什麼樣子,上麵是否有我們未知的地貌,比如巍峨的山脈、奔騰的河流(當然,可能是冰質的),或者廣闊的平原。這本書的書名暗示著它將深入探討如何繪製這些遙遠星球的錶麵特徵,這本身就足以吸引我。我對“理論技術與方法”這幾個詞也尤為關注,這意味著它不會僅僅停留在描述性的層麵,而是會揭示實現這些測繪背後嚴謹的科學原理、尖端的技術手段,以及一係列行之有效的工作流程。我很好奇,要繪製一個尚未被人類踏足的星球的形貌,究竟需要用到哪些高科技設備?是需要像哈勃那樣巨大的望遠鏡,還是需要能夠近距離觀察的探測器?這些探測器又是如何工作的?它們收集到的數據又是如何被處理和分析,最終形成我們能夠理解的地圖的?書名中還提到瞭“測繪”,這個詞讓我聯想到地理學中的測繪技術,但應用於深空行星,其復雜性和挑戰性可想而知。考慮到行星之間巨大的距離,信號傳輸的延遲,以及行星本身環境的惡劣,這門學問必然充滿瞭令人難以置信的工程難題和科學智慧。我尤其期待書中能詳細闡述那些我們尚不瞭解的行星,例如那些可能存在液態水甚至生命的係外行星,它們被描繪齣來的樣子又會是怎樣一番景象?這本書的名字,就仿佛為我打開瞭一扇通往未知宇宙的窗口,讓我迫不及待地想一探究竟。

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這本《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》的書名,本身就帶著一股濃厚的科學探索氣息,讓我這個對宇宙充滿好奇的讀者躍躍欲試。當我讀到“深空行星”時,我的思緒立刻飛嚮瞭那些光年之外的未知世界,它們擁有怎樣的地貌,是荒涼的岩石星球,還是擁有壯麗冰川的冰封巨星?“形貌測繪”這個詞,讓我想到的是科學傢們如何像古代的地理學傢一樣,在遙遠的宇宙空間中繪製齣一張張“星際地圖”。我特彆好奇,究竟需要什麼樣的“理論”基礎,纔能支撐起對這些遙遠行星的形貌進行科學的測繪?是否涉及到復雜的軌道力學、行星形成模型,甚至是對未知物質的理論推演?而“技術”,則是我更感興趣的部分。我猜想書中會介紹各種令人驚嘆的高科技設備,比如能夠穿透厚厚大氣層的雷達,或者能夠捕捉到微弱反光的超靈敏相機。這些技術是如何被設計和製造齣來的?它們在極端環境下如何保持穩定和精確?最後,“方法”部分,則讓我期待能夠瞭解到科學傢們是如何一步步將原始的探測數據轉化為我們能夠理解的行星地圖的。這個過程是如何進行的?數據是如何被處理、分析和解讀的?這本書的書名,就像一個神秘的邀請函,邀請我去瞭解人類如何一步步揭開宇宙麵紗,繪製齣屬於我們自己的星係圖捲。

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《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》這個書名,瞬間就勾起瞭我內心深處對宇宙探索的強烈好奇。當我看到“深空行星”時,我腦海中浮現的是那些遙遠而神秘的世界,它們可能擁有著我們無法想象的地貌,比如巨大的冰火山,或是遍布著奇特晶體結構的平原。“形貌測繪”這個詞,則讓我覺得這是一項既嚴謹又充滿創造性的工作,仿佛是在為這些未知的星球描繪肖像。我迫切想知道,實現這種“測繪”背後的“理論”基礎是什麼?是天文學中的軌道力學,還是地質學中的闆塊構造理論,亦或是其他更深層次的科學原理?而“技術”方麵,我滿懷期待。我相信書中會介紹各種高精尖的探測器和成像設備,比如能夠捕捉到微弱光綫的太空望遠鏡,或者能夠穿透厚厚大氣層的雷達。這些技術是如何剋服深空探測的巨大距離和惡劣環境的?它們是如何將遙遠的數據轉化為我們能夠理解的影像和地圖的?最後,“方法”部分,則讓我期待能夠學到一套完整的操作流程,從最初的觀測計劃製定,到數據的獲取、處理、分析,再到最終的地圖的生成和解讀。這本書的書名,就像一個引人入勝的謎語,讓我想要深入其中,去揭開那些遙遠行星地貌的神秘麵紗。

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這本《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》的書名,聽起來就蘊含著一種宏大的科學敘事。我一直對宇宙中那些未知的行星充滿瞭無限遐想,它們就像宇宙中的神秘島嶼,擁有著我們尚未踏足的地貌。而“形貌測繪”,恰恰是將這些神秘轉化為可理解的科學知識的過程。我非常想知道,在“理論”層麵,這本書會涉及哪些基礎科學原理,來解釋行星錶麵是如何形成的?是地殼構造、火山活動,還是其他我們尚未知曉的宇宙法則?這些理論將如何幫助我們理解不同行星地貌的獨特性?“技術”部分,則是我最為期待的。我設想著那些能夠抵達遙遠星係的探測器,它們是如何收集行星錶麵的數據的?是否會用到特殊的成像技術,比如多光譜成像,或者能夠穿透雲層的雷達?書中對這些技術的描述,一定會讓我大開眼界。而“方法”則意味著這本書將提供一個係統性的指導,如何從紛繁復雜的數據中提取齣關鍵的地貌信息,如何進行數據融閤和校驗,最終繪製齣精確的行星地圖。我想瞭解整個測繪流程是如何設計的,以及其中會遇到哪些挑戰,比如數據噪聲的去除、地形的復雜性等等。這本書的書名,就像一扇門,通往的是我們對宇宙行星地貌認知的全新維度。

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《深空行星形貌測繪的理論技術與方法》這個書名,如同一個閃爍著智慧光芒的宇宙燈塔,指引著我探索未知星辰大海的渴望。我一直以來都對浩瀚的宇宙充滿瞭敬畏和好奇,特彆是那些我們尚未能夠近距離接觸的遙遠行星,它們究竟隱藏著怎樣的秘密?“形貌測繪”這個詞,立刻讓我聯想到在地球上繪製地圖的嚴謹和細緻,但將其置於深空的背景下,其難度和復雜性可想而知。我迫不及待地想知道,在遙遠的星係中,我們是如何“看見”一個行星的輪廓,並對其錶麵特徵進行精確描繪的?書中提到的“理論”部分,我想必然會涵蓋天體物理學、遙感科學等前沿理論,它們將為我們理解行星的地質形成、大氣環境等提供堅實的基礎。而“技術”,則是我最為期待的部分。我設想著那些先進的探測器,它們是如何在嚴酷的太空環境中工作的?是否會用到激光雷達、高分辨率相機,甚至是通過引力波來探測行星的內部結構?書中對這些技術的闡述,將是我瞭解宇宙探索前沿的絕佳機會。最後,“方法”這一部分,則意味著這本書將提供一套係統性的解決方案,如何從海量的數據中提取有用的信息,如何排除乾擾,如何進行精準的定位和建模。這本書的書名,讓我感覺它不僅僅是一本書,更是一份開啓宇宙奧秘的鑰匙,一份引領我深入瞭解人類探索腳步的指南。

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