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摘要
卫星导航定位连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)系统作为GNSS与网络通信技术结合发展出的新兴导航定位CORS系统，具有快速高效、高精度、网络化等优点，不仅可以测量地表位置及运动，还可以借助GNSS信号的折射与反射特征监测地表环境参数变化情况.本文提出一种将CORS站用于“积雪深度、土壤湿度、大气水汽、地表形变”的地表环境多参数综合监测体系，用以拓展CORS站在生态环境中的广泛应用.以齐齐哈尔市CORS站BFQE为实验案例，首先获取实验时段中CORS站接收的GNSS观测数据(含信噪比(signal to noise ratio,SNR)数据)、星历数据及气象数据对其进行预处理；其次对重采样的SNR数据采用非线性最小二乘及Lomb-Scargle谱分析方法解译特定时间段的浅层土壤湿度及地表积雪深度；然后通过联测远距离国际地球动力学服务机构站(International GPS Service for Geodynamics,IGS)采用相对定位技术获取测站的地表形变序列与大气水汽序列；最后，结合上述多种地表环境参数结果进行相关性分析，获得参数间的响应关系.实验结果表明：CORS站用于地表环境综合监测能够有效地监测多参数时间变化，反演得到的环境参数之间具有一定的响应关系.大气水汽含量会影响降雨的时空分布和强度，大气水汽反演值与降雨在趋势上呈现高度相关；在积雪时段，大气水汽的增加伴随着积雪深度的增加；大气水汽增加形成的降雨是土壤湿度的主要来源，解译土壤湿度总是在强降雨后呈现上升趋势，基于单星的土壤湿度与实测数据平均相关性为0.75，多星融合解译结果的相关性达到0.89，土壤含水率的均方根误差(root mean squared error,RMSE)为0.87%；地表形变时间序列在北(north,N)、东(east,E)方向形变较为稳定，天顶(up,U)方向的形变与大气水汽、积雪深度和土壤湿度存在一定的响应性波动.
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单位长安大学; 地理信息工程国家重点实验室
