利用窗口GPS多径干涉相位反演土壤湿度

作者：敖敏思; 朱建军^*; 胡友健; 叶险峰

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2018, 43(09): 1328-1341.

DOI：10.13203/j.whugis20160246

• 全球定位系统
• 信噪比
• 土壤湿度
• 多路径反射
• 干涉相位

利用GPS信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)观测值监测土壤湿度的精度直接受多径干涉相位与土壤湿度间的关系模型影响。传统方法基于线性模型,通过增加样本数量、排除特例提高普适性,但未合理考虑坡度、植被及天气等因素。基于上述因素短期变化可忽略的假设,引入时间窗口,采用自相关分析确定窗口长度,利用窗口内样本动态线性回归构建预测和插值模型反演土壤湿度。实验结果表明,引入窗口后,预测、插值误差分别下降17.4%和54.6%,相关系数上升16.2%和32.9%。插值模型利用了待估时刻之后的观测量,精度更高;预测模型精度略低,但更适于实时应用。同时,残差极大值与土壤湿度的上升之间显著相关。预测残差较土壤湿度具有极大值更小、时刻略微提前的时域特征。

• 单位
  中南大学; 湖南省测绘科技研究所; 土木工程学院; 湘潭大学; 物理学院; 中国地质大学（武汉）