基于GLONASS-MR技术的雪深探测研究

• 作者: 刘立龙 周威 李松青 陈军 黄良珂
• 来源期刊: 地球物理学进展
• 学科: 地球科学
• 关键词: 多路径反射 格洛纳斯卫星导航系统 信噪比 雪深探测 Lomb-Scargle周期图法
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 固体地球物理及空间物理学(大气、行星、地球动力学、重磁电及地震学、地热学)
• 页码范围: 1842-1848
• 页数: 7页
• 分类号: P228
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/pg2019CC0236

摘要

积雪不仅作为一种关键的淡水存储方式,也是全球气候系统的重要组成部分之一.目前,基于大地测量型接收机的GNSS-MR(Global Navigation Satellite System Multipath Reflectometry)技术遥测地表特征参数的研究已广泛开展.然而,先前大多的研究利用GPS(Global Positioning System)卫星探测积雪深度并获取了良好的结果,但是其仍存在观测数据单一、反演精度偏低等问题.为增加GNSS-MR技术所使用的数据源且GLONASS卫星数量接近GPS系统,本文提出了基于GNSS-MR算法,采用GLONASS卫星L1和L2载波低卫星高度角(小于25 °)的信噪比数据测量了加拿大YEL2跟踪站2015年7月至2016年6月的逐日雪深.该反演值分别与GPS的结果和实测雪深对比,从多路径反射信号与雪深变化量的关系、反演精度以及相关性等多方面进行详细分析,验证了基于GLONASS卫星信号反演地表雪深的适用性和可靠性.结果显示:利用GLONASS卫星信噪比数据的反演雪深与实测雪深间具有高一致性.其中,GPS和GLONASS卫星L1载波的反演雪深无明显差异,两者的RMSE皆在4 cm左右;而GLONASS卫星L2-RMSE为2.6 cm,相关系数达到0.98,其雪深反演的效果明显优于前两种方法.因此,该结果表明采用GLONASS卫星反射信号探测地表雪深能进一步扩展GNSS-MR技术的应用.