地表冻融状态对延迟多普勒波形和多路径数据影响理论分析

摘要: GNSS-R/IR（GNSS-Reflectometry/Interferometric Reflectometry)遥感是利用导航卫星反射信号或直射信号与反射信号的相干信号对地观测的新兴遥感方式，在国内外引起广泛关注。为将GNSS-R/IR技术的应用领域拓展到地表冻融状态的监测上，本文利用冻融土混合介质介电常数模型计算土壤介电常数，采用双站全极化相干反射率模型和随机粗糙面散射模型, 分别计算了经冻融土反射的GPS相干反射量的镜像反射率，以及GPS非相干反射分量的漫散射特性；并模拟分析了冻融转换时，GPS多路径信息（GNSS-IR）以及包含漫散射信号的延迟多普勒图（GNSS-R）的变化特征。理论研究表明冻融转换过程中，地表介电常数的变化导致GPS多路径信息和延迟多普勒图的明显变化。本文从散射机理上揭示了利用GNSS-R和GNSS-IR遥感进行地表冻融特性监测的理论依据。