在浅水测深技术中，星载激光测量系统可以覆盖一些机载/舰载系统难以到达的偏远水域，具有比被动光学影像水深测量精度更高、可全天时工作等独特的优势。以稀疏而少量的主动星载激光测量值为水深标定点，融合被动星载遥感影像，主被动融合的浅水测深是当前的趋势。本文首先介绍了星载单光子激光雷达的工作范围、物理参数和数据产品，概述了测量原理，综述了现有的星载单光子激光雷达测深的理论传输模型，对比了不同的点云数据去噪处理算法的优劣，归纳了星载融合测深反演技术在不同环境中的应用，总结了当前存在的问题，并对该技术未来的前景和发展方向进行了展望。

新型星载光子计数雷达可获取地面及地面目标的高精度三维信息，但是其测量精度受噪声影响较大。针对在背景噪声不一致及坡度较大区域自动化提取单光子激光数据信号较为困难的难题，文中提出基于多特征自适应的单光子点云去噪算法，有别于传统圆形或椭圆形滤波核，选择更加符合单光子点云数据特征的平行四边形滤波核，分别通过坡度、空间密度、噪声率等多特征自适应识别信号。选择位于青藏高原冰川区域坡度较大且地形破碎的ICESat-2单光子点云数据，开展点云去噪试验和验证，通过与ATL03、ATL08官方去噪结果对比，文中算法在背景噪声水平不一致和大坡度区域具有更优的性能。

资源三号03星是自然资源部主持建造的用于1∶50 000立体测图的陆地遥感业务卫星，该星装备了业务化的激光测高仪，主要用于获取高精度高程控制点。论文针对资源三号03星激光测高数据，研究了标准化测绘处理流程和高程控制点提取方法，在内蒙古苏尼特右旗和江苏苏州开展了精度验证，并选择黑龙江和河北两个实验区开展了复合测绘应用验证。精度验证结果表明，资源三号03星激光点在内蒙古苏尼特右旗平坦区域高程精度为(0.051±0.232) m，在江苏苏州城市建成区的激光点总体精度为(0.414±6.213) m，经高程控制点提取和质量标记后的激光点高程误差为(−0.526±0.624) m，能满足1∶50 000测图高程控制需求。复合测绘应用表明，利用资源三号03星激光高程控制点，立体影像高程精度在黑龙江平坦地区能从5.27 m提高到2.58 m，河北太行山区能从11.25 m提高到4.45 m；无论是平地还是山区，资源三号03星激光高程控制点均能有效提高立体影像的高程精度并满足1∶50 000测图需求。

高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪，可以大范围地获取高精度三维坐标，其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点，提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法，并建立了长周期指向角稳定性监测与分析系统。首先，用阈值法确定激光光斑轮廓的边缘；其次，通过腐蚀操作消除孔隙、噪声的影响；然后，通过椭圆拟合进一步约束激光光斑的形状，保留光斑的特征参数；最后，通过灰度重心法提取质心坐标。实验结果表明：光斑的质心位置在1.4 pixel内变化，对应的指向角度每月在0.434″内变化，较为稳定。文中相关算法、结论对我国后续激光测高卫星研制、指向稳度监测具有一定的借鉴意义。