基于sn_rnx数据干涉法估计土壤湿度的可能性 .doc

第七届中国卫星导航学术年会 候选青年优秀论文公示表 姓 名 陕娟 出生年月 1991.04.26 论文编号 CSNC2016-1265 论文题目 基于sn_rnx数据干涉法估计土壤湿度的可能性 论 文 概 要 研究目的和方法 本文探索利用两个新的数据源，即北斗信号的信噪比数据SNR和CORS网输出的信噪比等级（sn_rnx）数据，进行湿度反演的研究，用以克服GNSS信号的SNR数据没有被长期记录而存在缺少的难题，同时充分发挥了北斗系统和现存的CORS网的数据在反演土壤湿度这一重要的气象参数中的作用。本文的方法是针对SNR和sn_rnx两种数据建立干涉信号模型，经过谱分析和拟合处理得到相位，并分析该相位与土壤湿度的变化关系。 主要结果与结论 本文通过对武汉豹澥野外观测站的长期数据的分析，表明北斗干涉信号的相位与土壤湿度的相关系数达到0.8以上；此外对江西CORS网中余干和景德镇站的sn_rnx数据分析表明，其相位与降雨和土壤湿度的变化有明显的一致性；最后分析了美国P037站的SNR数据和sn_rnx数据，结果表明虽然sn_rnx相位与土壤湿度的相关系数略小于SNR与土壤湿度之间的相关系数，但是可以利用sn_rnx数据作为一种替代方法估计土壤湿度。 主要创新点 创新点：1、建立了北斗干涉信号的数学模型，并创建了长期的北斗GNSS_R野外湿度观测站，通过长期积累的第一手的数据验证该模型；2、首次提出采用sn_rnx 数据来进行土壤湿度反演，并用江西CORS站数据和美国P037站的数据验证了该方法的可行性。 科学意义和应用前景 本文探索利用北斗干涉信号进行土壤湿度反演，发掘了北斗L波段信号对土壤湿度敏感的特点，拓展了北斗的应用领域；此外，利用CORS站的sn_rnx数据反演土壤湿度，变无用信息为有用的参数，为国内外大量的CORS站的历史数据发挥其在土壤湿度研究领域的应用夯实了基础。 解决的实际问题 土壤湿度是大气和气象研究中的重要参数。北斗SNR信号和CORS站的sn_rnx数据的使用，将充分发挥北斗卫星将来全球覆盖，以及地基CORS站全球分布的作用，为获得大范围、全球尺度的湿度数据增加了新的手段，可以解决大气研究、农业灌溉等方面的实际问题。 本项目的贡献在于解决了北斗反射信号的模型问题和利用sn_rnx反演湿度的可能性问题。