利用GPS-IR监测土壤湿度的多星线性回归反演模型

发布时间：2024-02-15 16:35

　　全球定位系统干涉反射测量(GPS-interferometric reflectometry,GPS-IR)是一种新的遥感技术,利用测量型接收机记录的信噪比(SNR)观测值可实现近地表土壤湿度的监测。考虑到目前利用多星组合反演土壤湿度的研究较少,本文提出一种土壤湿度多星线性回归反演模型。试验表明:①多星组合反演能够更全面地反映测站附近有效监测范围内的土壤湿度信息,有效改善采用单颗卫星反演时反演过程极易出现异常跳变的现象,提高了突发性降雨时段的土壤湿度反演精度。②当组合卫星数达到6颗以上时,其反演结果与土壤湿度参考值之间的相关系数均大于0.9,相对于单颗卫星至少提高了20.8%。

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【部分图文】：

图1地面多路径误差几何模型及信噪比

SNR是表征接收机天线信号质量的指标,主要受天线增益参数、多路径效应和接收机中随机噪声的影响。在卫星高度角较低的环境下,SNR受多路径环境影响更为明显。当卫星高度角低于5°时,受测地型接收机自身设计的限制,多路径SNR相对较低。GPS天线接收的信号往往是卫星直射和反射信号叠加混合....

图2土壤湿度多星组合反演流程

根据r大小,合理设置试验方案。设xij作为建模的多径干涉相位输入样本,对应的土壤湿度输出样本为yi,建立多卫星线性回归反演模型;进而以xej作为测试样本输入建立好的模型实现土壤湿度反演,并对比分析不同单颗卫星、多颗卫星组合反演的精度,以验证本文方法的可行性和有效性。2....

图3P043测站周边环境

选取来自于PBO提供的P043测站2015年DOY120—DOY239(共120d)的观测数据进行试验,采样率为30Hz。该测站采用钢制三角支架安置,接收机型号为TrimbleNERT9,采用SCIT的天线罩,天线型号为TRM59800.80;能够记录L2C观测值,很早就用....

图4土壤湿度及降雨量

图3P043测站周边环境从图4可看出,该时段内显著降雨超过10mm的有14d,其中DOY230达到26mm。由于该时段降雨较为频繁,土壤湿度变化较为剧烈,呈现出一定的非线性和随机性变化。当降雨停止后,土壤湿度逐渐降低和回落。可见,降雨是影响土壤湿度变化的主要原因,该测站的....

本文编号：3900003