GNSS的定位精度对于现代时空信息服务的众多关键应用至关重要.卫星轨道误差作为GNSS主要的误差源之一,其复杂的传播机制和空间相关性是限制高精度定位性能的关键因素.本文建立轨道误差对GNSS单点定位和相对定位精度的几何模型,详细推导...GNSS的定位精度对于现代时空信息服务的众多关键应用至关重要.卫星轨道误差作为GNSS主要的误差源之一,其复杂的传播机制和空间相关性是限制高精度定位性能的关键因素.本文建立轨道误差对GNSS单点定位和相对定位精度的几何模型,详细推导了轨道误差如何影响最终的定位结果,分别给出了轨道误差作用下单点定位误差和相对定位误差的量化公式.结合精密单点定位和相对定位的实际算例,验证了理论推导的正确性:单点定位精度与轨道误差大小及空间位置精度因子(position dilution of precision,PDOP)直接相关,而相对定位通过差分处理能有效削弱轨道误差的影响.本文旨在深化对轨道误差作用机理的理解,为GNSS数据处理中轨道误差的抑制和定位精度的进一步提升提供坚实的理论依据和有价值的实践参考.展开更多
在GNSS边坡监测中,基准站与监测站间的大高差会增加相对对流层延迟误差,严重制约实时动态差分(real time kinematic,RTK)垂向定位精度.为此,本文构建了一种顾及大高差改进的区域对流层模型.该模型基于基准站与监测站高精度天顶对流层延...在GNSS边坡监测中,基准站与监测站间的大高差会增加相对对流层延迟误差,严重制约实时动态差分(real time kinematic,RTK)垂向定位精度.为此,本文构建了一种顾及大高差改进的区域对流层模型.该模型基于基准站与监测站高精度天顶对流层延迟(zenith tropospheric delay,ZTD)模型数据,采用三次多项式函数建立ZTD与站间高程之间的函数关系,同时考虑了ZTD的季节变化特征,建立了区域对流层模型.为验证模型的有效性,以滨海某大高差边坡为研究对象,实验结果表明,本文提出的该模型有效提升了U方向的定位精度,较Saastamoinen模型、第三代全球气压和气温(Global Pressure and Temperature 3,GPT3)模型分别提升了约15%、8%.该模型有效提升站间大高差对流层误差改正效果,为GNSS大高差边坡监测提供了方案.展开更多
星基全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System Reflectometry,GNSS-R)技术已经成为大范围监测地表土壤湿度的一个有效手段.旋风全球导航卫星系统(Cyclone Global Navigation Satellite System,CYGNSS)以高时空分...星基全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System Reflectometry,GNSS-R)技术已经成为大范围监测地表土壤湿度的一个有效手段.旋风全球导航卫星系统(Cyclone Global Navigation Satellite System,CYGNSS)以高时空分辨率的优势广泛应用于土壤湿度反演研究.2024年9月,土壤湿度主被动(soil moisture active passive,SMAP)遥感卫星首次公开了GNSS-R反射率数据.本文首先对多源GNSS-R地表反射率、SMAP卫星土壤湿度产品和第五代全球气候和天气再分析数据集(fifth generation ECMWF atmospheric reanalysis of the global climate,ERA5)土壤湿度产品进行时空匹配;其次讨论不同地理纬度、不同土地类型、不同植被光学厚度情况下CYGNSS和SMAP的星基GNSS-R地表反射率在全球范围内的差异性,并提出了基于幂律函数的经验公式模型对它们的差异进行了修正;最后分析了星基GNSS-R地表反射率对土壤湿度的响应.结果表明:CYGNSS在38°S~38°N数据量充足且分布较均匀,有利于开展地表参数反演,而SMAP数据量偏少,但能覆盖中高纬度地区,二者具有互补性;在不同地理纬度、土地类型、植被光学厚度情况下,CYGNSS和SMAP的地表反射率在数值上存在非线性差异,这与二者接收到的信号频率和极化方式不同有很大关系,前者接收的是GPS L1频段的左旋圆极化反射信号,后者接收的是GPS L2C频段的水平和垂直线性极化反射信号,可用幂律函数很好地修正它们之间的差异;CYGNSS和SMAP的地表反射率与土壤湿度整体上存在较好的相关性.研究结果有利于未来开展多源星基GNSS-R反射率联合反演地表环境参数.展开更多
文摘GNSS的定位精度对于现代时空信息服务的众多关键应用至关重要.卫星轨道误差作为GNSS主要的误差源之一,其复杂的传播机制和空间相关性是限制高精度定位性能的关键因素.本文建立轨道误差对GNSS单点定位和相对定位精度的几何模型,详细推导了轨道误差如何影响最终的定位结果,分别给出了轨道误差作用下单点定位误差和相对定位误差的量化公式.结合精密单点定位和相对定位的实际算例,验证了理论推导的正确性:单点定位精度与轨道误差大小及空间位置精度因子(position dilution of precision,PDOP)直接相关,而相对定位通过差分处理能有效削弱轨道误差的影响.本文旨在深化对轨道误差作用机理的理解,为GNSS数据处理中轨道误差的抑制和定位精度的进一步提升提供坚实的理论依据和有价值的实践参考.
文摘在GNSS边坡监测中,基准站与监测站间的大高差会增加相对对流层延迟误差,严重制约实时动态差分(real time kinematic,RTK)垂向定位精度.为此,本文构建了一种顾及大高差改进的区域对流层模型.该模型基于基准站与监测站高精度天顶对流层延迟(zenith tropospheric delay,ZTD)模型数据,采用三次多项式函数建立ZTD与站间高程之间的函数关系,同时考虑了ZTD的季节变化特征,建立了区域对流层模型.为验证模型的有效性,以滨海某大高差边坡为研究对象,实验结果表明,本文提出的该模型有效提升了U方向的定位精度,较Saastamoinen模型、第三代全球气压和气温(Global Pressure and Temperature 3,GPT3)模型分别提升了约15%、8%.该模型有效提升站间大高差对流层误差改正效果,为GNSS大高差边坡监测提供了方案.
文摘星基全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System Reflectometry,GNSS-R)技术已经成为大范围监测地表土壤湿度的一个有效手段.旋风全球导航卫星系统(Cyclone Global Navigation Satellite System,CYGNSS)以高时空分辨率的优势广泛应用于土壤湿度反演研究.2024年9月,土壤湿度主被动(soil moisture active passive,SMAP)遥感卫星首次公开了GNSS-R反射率数据.本文首先对多源GNSS-R地表反射率、SMAP卫星土壤湿度产品和第五代全球气候和天气再分析数据集(fifth generation ECMWF atmospheric reanalysis of the global climate,ERA5)土壤湿度产品进行时空匹配;其次讨论不同地理纬度、不同土地类型、不同植被光学厚度情况下CYGNSS和SMAP的星基GNSS-R地表反射率在全球范围内的差异性,并提出了基于幂律函数的经验公式模型对它们的差异进行了修正;最后分析了星基GNSS-R地表反射率对土壤湿度的响应.结果表明:CYGNSS在38°S~38°N数据量充足且分布较均匀,有利于开展地表参数反演,而SMAP数据量偏少,但能覆盖中高纬度地区,二者具有互补性;在不同地理纬度、土地类型、植被光学厚度情况下,CYGNSS和SMAP的地表反射率在数值上存在非线性差异,这与二者接收到的信号频率和极化方式不同有很大关系,前者接收的是GPS L1频段的左旋圆极化反射信号,后者接收的是GPS L2C频段的水平和垂直线性极化反射信号,可用幂律函数很好地修正它们之间的差异;CYGNSS和SMAP的地表反射率与土壤湿度整体上存在较好的相关性.研究结果有利于未来开展多源星基GNSS-R反射率联合反演地表环境参数.
