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摘要
首次提出一种利用全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)折射测量技术反演小麦体积含水量的方法。该方法使用两组GNSS天线同时接收直射信号和穿透小麦植株层的折射信号，两信号的振幅比用于表征折射信号的衰减程度。基于电磁波传播理论，建立了GNSS直射、折射信号的物理模型；在此基础上，导出了小麦体积含水量、振幅比、小麦高度、气温的函数关系，进而构建了利用后三者反演小麦体积含水量的数学模型。利用导航型GNSS设备采集的数据对提出的方法进行了验证，结果表明，在小麦拔节期、抽穗期和成熟期，提出方法反演的小麦含水量与人工实测数据符合较好；当小麦含水量在1 ～7 kg/m3范围内时，反演结果的平均误差、标准差和均方根误差分别为0.058 kg/m3、0.396 kg/m3、0.399 kg/m3。同时，该文也证明了利用导航型GNSS接收机准确获取植被含水量动态变化信息的可行性，为低成本、低功耗、小型化GNSS植被含水量监测设备的研制奠定了基础。
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单位物理学院; 山东大学
