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武汉大学学报（信息科学版）
武汉大学学报（信息科学版）

刘经南

月刊

1671-8860

journalw@whu.edu.cn

027-68778465

430072

武汉市珞喻路129号武汉大学测绘校区

武汉大学学报（信息科学版）/Journal Geomatics and Information Science of Wuhan UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为测绘专业学术期刊，主要刊登测绘、遥感、图形图像处理等专业及相关学术论文。发表论文强调先进性、创造性。该刊发表的论文部分收录于EI、SCI、AJ等。
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    CYGNSS信号对降水的时空响应及其驱动因子分析

    严清赟王戴乐
    109-121页
    查看更多>>摘要：近年来,星载全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术被广泛应用于地表水文监测,但针对降水,特别是其与飓风全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system,CYGNSS)信号的响应机制研究仍有限.以中国广东省为研究区域,基于距平指数和相关分析方法,探究不同尺度下研究区2019-2020年逐月的CYGNSS反射率和降水的时空响应关系,综合考虑驱动因子如数字高程模型(digital elevation model,DEM)、坡度、土壤类型、土地覆盖类型和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),并基于地理探测器分析各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力.研究发现:(1)在2019-2020年内,月平均CYGNSS反射率值和降水量均呈现明显的季节性差异,并且二者变化趋势近乎保持同步,这验证了 CYGNSS信号在监测降水方面的潜力.(2)随着空间尺度的增大,CYGNSS信号和降水呈现的正相关性逐渐增强.(3)在不同空间尺度下,DEM和坡度较小(地势较平坦)的地区、土地覆盖类型为耕地的区域,以及较低到中等植被覆盖地区的CYGNSS信号和降水之间的正相关性更强.而不同尺度下土壤类型对CYGNSS信号和降水响应关系的影响存在差异.(4)各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力按大小依次排序为DEM＞NDVI＞坡度＞土地覆盖类型＞土壤类型,并且随着尺度越大,各驱动因子的影响力越强.该研究有助于对地表水文变化进行准确评估,为降水监测和水资源管理提供决策支持.

    飓风全球导航卫星系统GNSS反射测量技术降水时空响应驱动因子

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    GPS L2P(Y)信号在GNSS-IR技术中的特殊误差源及改正方法

    王笑蕾杨泽艺何秀凤宋敏峰...
    122-130页
    查看更多>>摘要：全球导航卫星系统干涉反射测量(global navigation satellite system interferometric reflectometry,GNSS-IR)技术只基于传统测量型接收机便可完成对站点周围环境的遥感,具有成本低、自动化程度高、全天候、连续监测、框架固定等优势.然而,其中的全球定位系统(global positioning system,GPS)L2P信号表现出一类特殊的GNSS-IR误差,在对信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的频谱分析中存在"双峰"现象,从而导致GNSS-IR反演误差.目前,对于该误差源的成因认识不清晰,也没有相应的改正策略,使得GPS L2P信号应用受限.因此,对GPS L2P信号"双峰"误差的成因进行分析,并提出了对应的改正策略.首先,选择位于海洋或水库边的4个站点,利用不同的跟踪方式捕获了站点的L2P信号;然后,根据不同L2P跟踪方式的SNR数据的频谱表现,分析了不同跟踪方式下的"双峰"误差对水位/潮位反演结果的影响;最后,提出了一种"双峰"误差改正策略并进行了相应的误差改正实验.结果表明,所提误差改正策略可以较好地改正L2P"双峰"误差,增加GPS L2P信号的GNSS-IR水位/潮位反演可用性.

    GNSS干涉反射测量技术"双峰"误差GPSL2P(Y)信号水位/潮位反演

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    星载GNSS-R镜面点及空间路径初始化新方法

    宋敏峰何秀凤王笑蕾李伟强...
    131-138页
    查看更多>>摘要：利用全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)信号进行对地观测存在镜面点及空间路径初始化误差大的问题,由此提出了 一种高效的星载多模GNSS-R镜面点及空间几何路径计算初始化新方法.基于大量仿真的星载GNSS-R反射事件,采用多项式对固定轨道条件下反射事件地心角和真实镜面点在直射信号路径上投影点至两颗卫星的距离比值进行建模,进一步拟合该模型系数与不同GNSS卫星轨道高度的变化趋势,得到参数系数随GNSS轨道高度的变化模型,从而建立新初始化方法.基于多系统多轨道的GNSS-R仿真数据实验表明,所提方法的初始化精度相对于已有方法从数百甚至1 000 km提高至5 km左右;同时对比实验也表明,该模型可使得主流的迭代方法计算效率在掠射观测时提高79.1％.

    星载GNSS-R初始化方法镜面点空间路径

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    不同水深层的GNSS信号特征分析及其导航场景聚类划分

    陈惟杰朱锋郭斐张小红...
    139-145页
    查看更多>>摘要：导航场景的划分对于自适应无缝导航定位服务具有重要意义.针对目前水上/水下导航场景划分简单、颗粒度不够的问题,通过采集位于不同水域内的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)观测数据,分析了不同水深层的GNSS观测信号质量与特征,结果表明,水下导航场景具有显著的分层性.考虑到导航场景具有分割、合并、联通等固有属性,通过K均值聚类将水下导航场景细分为浸水(＜6.5 cm)、浅水(6.5～8.5 cm)、深水(＞8.5cm)3层.利用多种GNSS信号特征进行了导航场景分类实验,结果表明,聚类正确率达到90.4％,验证了浸水、浅水、深水导航场景划分的有效性.

    GNSS导航场景感知水上水下场景K均值聚类

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    多系统单频紧组合GNSS-R测高方法

    邓垦周佩元杜兰蔡巍...
    146-155页
    查看更多>>摘要：全球卫星导航系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术可以同时接收导航卫星直射信号和来自水面的反射信号,进而利用伪距、载波相位和信噪比信息实现高时空分辨率的水面高度反演.由于岸基设备特别是单频设备在部分受限环境中观测量不足,导致基于载波相位处理的GNSS-R实时测高性能降低,因此提出了一种利用GNSS重叠频率B1C/L1/E1信号的紧组合模型以提升单频GNSS-R的测高性能.首先,从天线极化方式的角度对差分系统间偏差(differential inter-system bias,DISB)进行评估和分析.结果表明,对于左圆极化天线和右圆极化天线组成的短基线,在使用同型号接收机时可以忽略DISB的影响.然后,基于实测北斗三号卫星导航系统/全球定位系统(global positioning system,GPS)/伽利略(Galileo)系统数据评估了多系统紧组合模型下的GNSS-R测高性能.实验结果表明,相比于松组合模型,多系统紧组合模型能够显著减少安装环境对设备的限制,特别是在单系统反射信号观测量不足4个的条件下,紧组合模型GNSS-R水面高度反演在保证厘米级精度的条件下成功率仍高达约94％,从而有效提升恶劣观测条件下GNSS-R测高性能.

    GNSS反射测量差分系统间偏差反射信号多系统紧组合

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    粒子加速器中激光跟踪仪控制网测量精度研究

    王铜周维虎董岚梁静...
    156-166页
    查看更多>>摘要：粒子加速器的高精度准直要求对测量技术提出很大挑战,由于激光跟踪仪具有大尺寸、高精度及三维空间测量的优势,因此需要开展激光跟踪仪对粒子加速器的测量精度研究.首先,针对激光跟踪仪的标称测量精度,介绍了激光跟踪仪标称测量精度的表达方法、测试方法,对标称精度指标的计算方法进行推导,并对其具体含义进行解释,为激光跟踪仪的测量应用及数据处理提供了理论基础.然后,以直线控制网为代表开展激光跟踪仪对粒子加速器控制网的测量方法和测量精度分析,在中国散裂中子源大科学装置直线加速器进行了实际测量,采用激光跟踪仪分两组在同一时间内进行观测,通过对控制网单组的平差精度以及两组的坐标对比分析,全面准确地评价其测量精度,发现200 m长直线控制网点位横向最弱精度优于0.2 mm.同时,以导线网为简化模型对直线控制网的精度进行理论估算,发现直线控制网中部点位横向精度与控制网长度的三次方开根号成正比,从而可快速推算出其他规模的直线控制网的的测量精度,为陆续建设的粒子加速器的准直精度分析以及准直方案决策提供指导.

    粒子加速器准直激光跟踪仪标称精度控制网精度分析精度估计

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    沂沭断裂带垂向形变特征分析

    杜存鹏殷海涛于胜文贾媛...
    167-174页
    查看更多>>摘要：沂沭断裂带作为中国大陆东部最主要的活动断层之一,其运动状态一直以来都受到国内外学者的关注.利用断裂带附近地区44个全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)基准站2011-2018年连续8年的时间序列数据获取了该区域的垂直形变速率场剖面特征和速率梯度场,结果表明,沂沭断裂带整体呈沉降趋势,速率为3.0mm/a,断层两侧相对沉降具有明显差异,呈东升西降状态,水平约为2.0 mm/a;断裂带北段东西两侧沉降速率明显大于南段,差异约为4.0 mm/a;断裂带昌邑区段的垂直形变速率梯度较大,且现阶段具有地震活动空区的类似特点,需重点关注其地震危险性.

    沂沭断裂带垂直形变速率剖面特征速率梯度

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    《武汉大学学报(信息科学版)》征稿简则

    封2页
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