地基GNSS-R在复杂地形条件下的积雪探测

摘要：

GNSS-R技术是一种以GNSS为信号源的全新遥感技术,可用于监测海洋和陆地.在地基GNSS-R积雪探测研究中,反射区域内的复杂地形不仅会引起积雪的不均匀分布,还使得接收机能在同一时刻接收到来自多个反射界面的反射信号,从而增加了积雪探测的难度.针对该问题,本文利用北极圈内斯匹次卑尔根岛上布设的GNSS-R测站,开展了复杂地形条件下的积雪探测研究.根据不同界面上的反射信号具有不同多普勒频移的特点,本文提出了基于傅里叶变换的谱分析方法,将不同界面的反射信号从混合信号中分离出来,并根据特定多普勒频率段的功率来监测地表积雪变化.基于该方法,本文分析了反射路径位于Schetelig山地区域的8颗卫星在2014年间的反射信号,计算结果表明:卫星PRN 2、12和28与积雪地面介电常数之间的相关系数分别为0.02、0.20和0.05,表明这三颗卫星的反射信号与地面介电常数之间不相关;卫星PRN 14和20与地面介电常数之间的相关系数分别为0.29和0.26,为低度相关;PRN 17、18和25与地面介电常数之间的相关系数分别为0.43、0.54和0.44,为中等程度相关.研究证明本文提出的方法,可用于探测复杂地形下的地表积雪.

关键词：地基GNSS-R、积雪探测、傅里叶变换、多普勒频移

所属期刊栏目：65

分类号：P228(大地测量学)

资助基金：国家重点研发计划;江苏省自然科学基金;大地测量与地球动力学国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：4236-4248