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GNSS-R研究进展及其关键技术 被引量:82
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作者 刘经南 邵连军 张训械 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期955-960,共6页
全面评述了GNSS-R技术的研究进展,主要包括海面测高、海面风场遥感、土壤湿度探测以及星载实验等几个主要方面,从软件接收机和反演模型两个方面分析了GNSS-R的关键技术,并指出了存在的问题和发展方向。
关键词 gnss-r 测高 海面风场 软件接收机 星载观测
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GNSS-R测量地表土壤湿度的地基实验 被引量:59
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作者 严颂华 龚健雅 +1 位作者 张训械 李冻秀 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2735-2744,共10页
应用地基GNSS-R测量土壤湿度,相比空基而言,反射信号接收天线安装位置低,反射区面积小,反射区域内土壤构成成分一致,可以克服空基实验带来的反射区面积大、反射区内土壤地貌复杂的因素,有利于提高反演的精度.本文介绍了地基GNSS-R反演... 应用地基GNSS-R测量土壤湿度,相比空基而言,反射信号接收天线安装位置低,反射区面积小,反射区域内土壤构成成分一致,可以克服空基实验带来的反射区面积大、反射区内土壤地貌复杂的因素,有利于提高反演的精度.本文介绍了地基GNSS-R反演土壤湿度的原理和方法.首先通过归一化处理消除电离层和中性大气对信号强度的影响,然后利用光滑地表散射模型和土壤介电常数模型反演土壤湿度.为验证GNSS-R反演结果的精度,利用配置右旋天线和左旋天线的GNSS-R接收机在武汉华中农业大学试验田开展地基GNSS-R测量土壤湿度实验,用土壤湿度计(TDR)与GNSS-R一起进行了联合观测,对实测数据进行分析和统计,在低洼区和平整区观测的对比结果表明,利用多颗高仰角卫星进行联合反演,减小了单颗星反演的误差.实验证明地基实验对于GNSS-R土壤湿度的定量反演研究具有重要作用,其也为利用GNSS-R技术构建大范围的土壤湿度监测网提供了可能性. 展开更多
关键词 gnss-r 土壤湿度 地基实验 土壤介电常数
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全球导航定位系统GNSS的技术与应用 被引量:32
3
作者 季宇虹 王让会 《全球定位系统》 2010年第5期69-75,共7页
介绍了GNSS系统的发展过程及组成部分(GPS,GLONASS,GALILEO,BEID-OU),归纳了GNSS定位、GNSS-R、GNSS掩星、组合导航、嵌入式等技术,并对GNSS最新的应用领域进行全面研究分析,以及预测GNSS系统的发展前景。
关键词 全球导航定位系统 gnssr gnss掩星 技术 应用
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GNSS-R遥感国内外研究进展 被引量:36
4
作者 万玮 陈秀万 +1 位作者 李国平 曾开祥 《遥感信息》 CSCD 2012年第3期112-119,共8页
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)除传统的导航和定位功能外,其反射信号(Global Navigation Satellite Signal Reflectometry,GNSS-R)也可以被接收和利用,成为一种新型的遥感手段。本文对GNSS-R技术在海洋遥... 全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)除传统的导航和定位功能外,其反射信号(Global Navigation Satellite Signal Reflectometry,GNSS-R)也可以被接收和利用,成为一种新型的遥感手段。本文对GNSS-R技术在海洋遥感和陆面遥感方面的研究进展进行评述,并从GNSS-R接收机、反演模型和星载GNSS-R试验3个方面阐述其关键技术,在此基础上提出GNSS-R研究中存在的问题及发展方向。 展开更多
关键词 gnss-r 测高 海面风场 土壤水分 接收机
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我国GNSS-R遥感技术的研究现状与未来发展趋势 被引量:33
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作者 李黄 夏青 +1 位作者 尹聪 万玮 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2013年第4期389-399,共11页
全球导航卫星系统(GNSS)不仅能够为空间信息用户提供全球共享的导航定位信息、测速、授时等功能,还可以提供长期稳定、高时间和高空间分辨率的L波段微波信号源。近年来利用其作为外辐射源的遥感探测技术,形成了一门新的全球导航卫星系... 全球导航卫星系统(GNSS)不仅能够为空间信息用户提供全球共享的导航定位信息、测速、授时等功能,还可以提供长期稳定、高时间和高空间分辨率的L波段微波信号源。近年来利用其作为外辐射源的遥感探测技术,形成了一门新的全球导航卫星系统气象学(GNSS/MET),其中GNSS-R反射信号遥感技术的兴起和发展格外引人注目。这是一种介于被动遥感与主动遥感之间的新型遥感探测技术,可以看作为是一个非合作人工辐射源、收发分置多发单收的多基地L波段雷达系统,从而兼有主动遥感和被动遥感两者的优点,越来越受到人们的关注和青睐,先后开展了许多利用GNSS系统进行大气海洋陆面遥感等领域研究工作。该文系统介绍了GNSS-R遥感技术的研究现状和发展趋势,并针对该技术给出了一个新的概念"外源助动遥感(Exogenous-Aided Remote Sensing,EARS)"。 展开更多
关键词 遥感 gnss-r 双基地雷达 主动 被动 助动
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基于GPS和北斗信噪比观测值的雪深反演及其误差分析 被引量:22
6
作者 王泽民 刘智康 +1 位作者 安家春 林国标 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期8-16,共9页
利用GNSS反射信号反演雪深具有全天时、全天候、数据量大、成本低等突出优点。本文围绕基于信噪比观测值的雪深反演方法,利用参加中国北极科学考察的机会在黄河站设计了GNSS-R试验,采集了GPS和北斗的双频信噪比观测数据,详细讨论了高度... 利用GNSS反射信号反演雪深具有全天时、全天候、数据量大、成本低等突出优点。本文围绕基于信噪比观测值的雪深反演方法,利用参加中国北极科学考察的机会在黄河站设计了GNSS-R试验,采集了GPS和北斗的双频信噪比观测数据,详细讨论了高度角范围、弧段长度、卫星数量、方位角、时间尺度、星座结构、信号频率、信噪比强度等多种因素对雪深反演结果的影响。通过大样本、质量控制、误差分析等手段,雪深反演精度和可靠性得到有效提高。根据误差分析的结果,本文推荐的反演策略如下:选择高度角范围为5°~25°、信噪比强度较高的L1和B1I观测值,充分利用多颗卫星和4个方位角的大量观测数据,在一天的时间尺度上,可以实现5cm的反演精度。另外,弧段长度、星座结构、信号频率等对反演结果的精度影响较小。 展开更多
关键词 信噪比 gnss-r 雪深 GPS BDS
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机载GPS反射信号土壤湿度测量技术 被引量:20
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作者 王迎强 严卫 +1 位作者 符养 栾毅 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期670-685,共16页
随着全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术的发展,近年来提出了利用GPS地表反射信号遥感土壤湿度的新方法,该方法利用地表反射率与土壤介电常数以及介电常数与土壤湿度之间的关系来建立反演模型。为了可以快速方便的利用DMR实测数据反... 随着全球导航定位系统反射信号(GNSS-R)技术的发展,近年来提出了利用GPS地表反射信号遥感土壤湿度的新方法,该方法利用地表反射率与土壤介电常数以及介电常数与土壤湿度之间的关系来建立反演模型。为了可以快速方便的利用DMR实测数据反演得到土壤湿度,本文根据Wang和Schmugge模型建立了土壤介电常数与湿度之间的分段模型,实现了从原始反射数据到土壤湿度结果的整个反演流程。为了验证反演的可行性,利用NASA等机构联合进行的SMEX02试验机载数据反演得到的结果表明,GPS反射信号能够有效地反演土壤湿度。最后,提出了改善反演准确度需要考虑的几个问题。 展开更多
关键词 土壤湿度 gnssr 土壤介电常数 SMEX02 镜像反射点
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GNSS-R海洋遥感方法研究 被引量:20
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作者 符养 周兆明 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期128-131,共4页
对利用全球导航定位系统(GNSS)的海洋反射信号(GNSS-R)反演海面要素的方法进行了详细讨论。在归纳国外研究成果的基础上,系统地整理和阐述了利用GNSS-R反演海洋要素的理论模型、方法以及反演流程,特别对GNSS-R的信号特征以及功率波形进... 对利用全球导航定位系统(GNSS)的海洋反射信号(GNSS-R)反演海面要素的方法进行了详细讨论。在归纳国外研究成果的基础上,系统地整理和阐述了利用GNSS-R反演海洋要素的理论模型、方法以及反演流程,特别对GNSS-R的信号特征以及功率波形进行了详细讨论和公式推导。 展开更多
关键词 GNS-r 散射模型 海面风场
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GNSS-R海洋遥感监测技术综述 被引量:19
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作者 李颖 朱雪瑗 +2 位作者 曹妍 刘丙新 杨勇虎 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期121-129,共9页
介绍了GNSS-R海洋遥感的发展过程、技术原理和理论模型,进一步研究了GNSS-R在海洋遥感各应用领域的主要研究内容,探讨了GNSS-R海洋测风、测高、海冰监测、溢油检测和移动目标探测的技术途径,概述了GNSS-R海洋遥感监测技术所涉及的反演... 介绍了GNSS-R海洋遥感的发展过程、技术原理和理论模型,进一步研究了GNSS-R在海洋遥感各应用领域的主要研究内容,探讨了GNSS-R海洋测风、测高、海冰监测、溢油检测和移动目标探测的技术途径,概述了GNSS-R海洋遥感监测技术所涉及的反演理论和信息提取方法,并根据现有研究成果和海洋遥感的应用需要,提出今后需解决的关键技术和未来的发展方向。 展开更多
关键词 gnss-r 海洋测风 海洋测高 海冰监测 溢油检测
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利用GNSS-R信号反演海浪波高 被引量:18
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作者 邵连军 张训械 +1 位作者 王鑫 孙强 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期475-478,共4页
分析了利用GNSS-R观测资料反演海浪波高的原理,讨论了干涉复数场及其相关时间。对Oceanpal观测数据滤波,计算其自相关函数,用三次多项式插值法估计相关时间,得到了新的海浪波高反演经验公式。反演结果与声学波浪仪观测数据比对,两者是... 分析了利用GNSS-R观测资料反演海浪波高的原理,讨论了干涉复数场及其相关时间。对Oceanpal观测数据滤波,计算其自相关函数,用三次多项式插值法估计相关时间,得到了新的海浪波高反演经验公式。反演结果与声学波浪仪观测数据比对,两者是比较一致的。 展开更多
关键词 gnss-r 有效波高 相关时间 声学波浪仪
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SVRM方法的单天线GNSS-R土壤湿度反演 被引量:19
11
作者 段睿 张波 +1 位作者 汉牟田 杨东凯 《导航定位学报》 CSCD 2018年第1期34-39,共6页
针对单天线模式下GNSS-R土壤湿度反演中精度较差、稳定度不高的问题,提出一种SVRM辅助的土壤湿度测量方法:天线接收干涉信号的3个特征参量相位、幅度、频率均可用于土壤湿度反演,将三者同时作为SVRM的输入,土壤湿度实测值作为输出,对数... 针对单天线模式下GNSS-R土壤湿度反演中精度较差、稳定度不高的问题,提出一种SVRM辅助的土壤湿度测量方法:天线接收干涉信号的3个特征参量相位、幅度、频率均可用于土壤湿度反演,将三者同时作为SVRM的输入,土壤湿度实测值作为输出,对数据样本进行训练,并在独立测试集上进行验证。实验结果表明,利用SVRM能够有效提高土壤湿度反演的精度。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统反射信号 单天线 支持向量回归机 土壤湿度测量
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土壤水分遥感反演研究进展 被引量:17
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作者 李占杰 陈基培 +2 位作者 刘艳民 姚晓磊 鱼京善 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期474-481,共8页
土壤水分是陆面生态水文循环的重要组成部分.及时、准确地获取土壤水分数据,对研究全球气候问题、构建流域水文模型、监测干旱等具有极其重要的意义.遥感技术具有范围广和信息传输快等优点,为土壤水分监测提供了全新的手段.本文梳理了... 土壤水分是陆面生态水文循环的重要组成部分.及时、准确地获取土壤水分数据,对研究全球气候问题、构建流域水文模型、监测干旱等具有极其重要的意义.遥感技术具有范围广和信息传输快等优点,为土壤水分监测提供了全新的手段.本文梳理了可见光–近红外遥感、热红外遥感、可见光–近红外–热红外遥感、主动微波遥感、被动微波遥感的发展现状及对应的土壤水分反演方法,介绍了结合主被动微波遥感的GNSS-R技术,对土壤水分反演研究中的热点问题进行了归纳和总结,并展望了土壤水分遥感反演的发展趋势. 展开更多
关键词 土壤水分 遥感 反演方法 gnss-r 数据融合
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GNSS-R遥感观测模式及陆面应用 被引量:17
13
作者 万玮 李黄 +2 位作者 洪阳 陈秀万 彭学峰 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期882-893,共12页
全球导航卫星反射信号遥感GNSS-R(Global Navigation Satellite System Reflectometry)是近年来新兴的一个学科交叉研究领域。本文在调研分析国内外研究进展的基础上,基于GNSS-R工作原理与技术特征,将GNSS-R遥感观测模式定义为双天线模... 全球导航卫星反射信号遥感GNSS-R(Global Navigation Satellite System Reflectometry)是近年来新兴的一个学科交叉研究领域。本文在调研分析国内外研究进展的基础上,基于GNSS-R工作原理与技术特征,将GNSS-R遥感观测模式定义为双天线模式DAP(Double Antenna Pattern)和单天线模式SAP(Single Antenna Pattern),并对两种观测模式的特性和共性问题进行分析。初步建立GNSS-R遥感应用体系架构,以陆面遥感应用为例,结合近几年参与的GNSS-R观测试验与模型研究工作,给出两种观测模式下GNSS-R遥感的典型应用实例,以期为中国未来地基、空基和星载GNSS-R遥感观测及应用工作的开展提供参考。 展开更多
关键词 gnss-r 北斗 GPS 观测模式 干涉 土壤水分
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基于线段二分法的GNSS-R镜面反射点估计算法 被引量:16
14
作者 张波 王峰 杨东凯 《全球定位系统》 2013年第5期11-16,26,共7页
通过研究GNSS-R基本几何关系和S.C.Wu镜面反射点估计算法,提出了基于线段二分法镜面反射点位置估计算法,并利用位移与速度之间的关系,论述了基于线段二分法算法在镜面反射点速度估计中的可行性。为了验证本文提出的算法的正确性,利用MAT... 通过研究GNSS-R基本几何关系和S.C.Wu镜面反射点估计算法,提出了基于线段二分法镜面反射点位置估计算法,并利用位移与速度之间的关系,论述了基于线段二分法算法在镜面反射点速度估计中的可行性。为了验证本文提出的算法的正确性,利用MATLAB仿真软件和STK仿真软件对已有镜面反射点估计算法和本文提出的算法进行了仿真分析。仿真结果表明:基于线段二分法算法可以正确估计GNSS-R镜面反射点位置信息和速度信息。 展开更多
关键词 gnssr 镜面反射点 算法
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基于GNSS反射信号的海冰检测的研究 被引量:16
15
作者 张云 郭建京 +2 位作者 袁国良 洪中华 韩彦岭 《全球定位系统》 2013年第2期1-6,共6页
我国海冰已成为除风暴潮之外最严重的海洋灾害,同时海冰的存在也直接影响到地球、大气系统的能量收支,因此需要对海冰进行深入的了解。论述了基于全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)在海冰介电常数和海冰密集程度方面的潜在的研究价值,... 我国海冰已成为除风暴潮之外最严重的海洋灾害,同时海冰的存在也直接影响到地球、大气系统的能量收支,因此需要对海冰进行深入的了解。论述了基于全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)在海冰介电常数和海冰密集程度方面的潜在的研究价值,通过对欧洲空间局(ESA)在格林兰岛迪斯科海岸采集的海冰数据进行分析,使用跟踪多颗GPS卫星并且保证数据处理时间的连续性和有效性,分析结果显示:幅度极化比值随着时间的变化趋势与海冰的形成和消融过程中海冰的密集程度有明显的关系。 展开更多
关键词 gnssr 海冰检测 幅度极化比 介电常数
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First China ocean reflection experiment using coastal GNSS-R 被引量:15
16
作者 WANG Xin SUN Qiang +6 位作者 ZHANG XunXie LU DaRen SHAO LianJun HU Xiong RUFFINI Giulio DUNNE Stephen FRANCOIS Soulat 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2008年第7期1117-1120,共4页
It is a new way for oceanographic remote sensing using the GNSS-Reflection technique. Sea waves, tides and sea surface wind can be obtained by analyzing the direct and reflected GPS signals from sea surface. It has be... It is a new way for oceanographic remote sensing using the GNSS-Reflection technique. Sea waves, tides and sea surface wind can be obtained by analyzing the direct and reflected GPS signals from sea surface. It has become an advanced field concerned by many researchers. In this paper the first China Ocean Reflection Experiment (CORE) with the coastal GNSS-R in the southeast is reported and the method to retrieve oceanographic parameters with the direct and reflected GPS signals is studied. The primary retrievals of Significant Wave Height (SWH) are presented and also compared with the meas-urements from Ultrasonic Wave Gauge (UWG) in situ. 展开更多
关键词 gnss-r 中国海 海面反射 海岸
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GNSS-R海面测高算法 被引量:14
17
作者 邵连军 张训械 +1 位作者 刘经南 周晓中 《海洋测绘》 2010年第2期1-3,10,共4页
研究了GNSS-R海面测高的原理和主要误差源,对测高中的两个关键算法进行了研究,包括利用梯度法直接从实测数据中计算镜点位置,利用非线性回归算法计算相关波形峰值点的位置,并在此基础上研究了散射延迟的问题。
关键词 gnssr 测高 镜点 梯度法 非线性回归
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GNSS-R海面测高现状及其常用方法研究进展 被引量:11
18
作者 胡媛 陈行杨 +2 位作者 顾旺旺 钟李程 刘卫 《全球定位系统》 CSCD 2020年第3期96-103,共8页
全球卫星导航系统(GNSS)不仅具有导航定位、测速以及授时等功能,且因其反射信号能被接收,可用于海面风场、海面高度反演,由此开辟了一个新的研究领域GNSS反射(GNSS-R)技术,GNSS-R技术用于海洋遥感是一个新的研究领域;文中主要介绍了GNS... 全球卫星导航系统(GNSS)不仅具有导航定位、测速以及授时等功能,且因其反射信号能被接收,可用于海面风场、海面高度反演,由此开辟了一个新的研究领域GNSS反射(GNSS-R)技术,GNSS-R技术用于海洋遥感是一个新的研究领域;文中主要介绍了GNSS-R遥感技术和海面测高的研究进展,并从基于信噪比(SNR)数据测量法、基于C/A码相位测量法、基于载波相位测量法及基于载波频率测量法等方面分析和总结了GNSS-R在海面高度测量的常用方法. 展开更多
关键词 gnss gnss-r 海洋遥感 海面测高 信噪比
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GNSS-R土壤水分遥感的适宜性分析 被引量:11
19
作者 彭学峰 万玮 +1 位作者 李飞 陈秀万 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期341-350,共10页
利用GNSS-R(Global Navigation Satellite System-Reflectometry)技术探测土壤水分是近年来一个新兴的研究方向。目前GNSS-R遥感观测中反射信号的接收与处理方式包括单天线与多天线两种模式,面向实际应用需求,GNSS-R遥感正在实现从最初... 利用GNSS-R(Global Navigation Satellite System-Reflectometry)技术探测土壤水分是近年来一个新兴的研究方向。目前GNSS-R遥感观测中反射信号的接收与处理方式包括单天线与多天线两种模式,面向实际应用需求,GNSS-R遥感正在实现从最初的地基观测向空基、星载观测的转变。在推进GNSS-R土壤水分遥感技术业务化应用的过程中,必须首先进行适宜性分析,确定该技术探测的地理位置、空间分辨率与探测深度,然而目前对此尚未有系统、全面、定量的论述。本文针对适宜性分析中的3个关键因子分别进行理论分析与公式推导,明确相关概念的定义,并实现定量化描述,最终通过实际应用分析进一步诠释其应用价值。对于单天线模式地基观测,以美国板块边界观测计划PBO(Plate Boundary Observatory)土壤水分产品为例,分析镜面反射点的相对位置、第一级Fresnel反射椭圆簇的面积与时间序列土壤水分所代表的探测深度;对于多天线模式,以郑州上街区农田空基观测试验为例,得到基于航迹的栅格土壤水分空间分布并探讨其探测深度。本文能够为未来两种观测模式下地基、空基和星载GNSS-R遥感观测、北斗反射信号遥感,以及GNSS-R在农业、水文、生态等领域的实际应用提供理论指导。 展开更多
关键词 gnss-r 土壤水分 镜面反射点 分辨率 探测深度
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地表粗糙度影响下的GNSS-R土壤湿度反演仿真分析 被引量:11
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作者 梁勇 杨磊 +3 位作者 吴秋兰 洪学宝 汉牟田 杨东凯 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1546-1552,共7页
基于双天线全球导航卫星系统反射技术(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R),建立了两个修正地表粗糙度影响的土壤湿度反演模型——解析模型和人工神经网络模型,并以GPS L1C/A码为例建立了GNSS-R土壤湿度仿真平台... 基于双天线全球导航卫星系统反射技术(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R),建立了两个修正地表粗糙度影响的土壤湿度反演模型——解析模型和人工神经网络模型,并以GPS L1C/A码为例建立了GNSS-R土壤湿度仿真平台,仿真分析了地表粗糙度对两个模型反演精确度的影响。结果表明,当地表均方根高度大于0.010m时,必须对解析模型进行粗糙度修正。粗糙度影响修正结果显示,小粗糙度情况下修正的解析模型取得了良好的结果,但对于大粗糙度有一定局限性。在均方根高度大于0.025 m时,进行土壤粗糙度修正前,人工神经网络模型精度比解析模型提高了36.83%~72.36%。进行修正后,人工神经网络模型的精度比解析模型提高了42.86%~54.40%。人工神经网络模型在修正前后取得了相近的精度,无修正的人工神经网络模型精度比有修正的解析模型精度仍提高了35.83%~53.48%。 展开更多
关键词 gnss-r 双天线 土壤湿度 土壤粗糙度 人工神经网络
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