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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 90-99页

作者：叶世榕罗歆琪南阳夏朋飞武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)已用于星载全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)海冰检测,其具有数据预处理简单、最大限度保留反射面信息等优势,但已有GNSS-R CNN海冰检测方法研究的数据集时间跨度较小,代表性有限,且未考虑训练集内海水、海冰时延多普勒图(delay-Doppler map,DDM)的比例对方法泛化能力的影响。针对该问题,首先提出一种筛除畸形DDM方法,有效筛除错误数据;然后,设计合适的CNN结构及参数,通过小样本对比实验发现CNN模型在训练集内海水、海冰DDM的比例为1∶1时具有高准确率和最佳泛化能力,并优化数据集选取策略;最后使用2018年全年大样本数据集评估改进的方法在大数据量和大时间跨度时的有效性和可靠性。研究表明,改进的方法通过加强数据质量控制、优化数据集选取策略,提升了CNN海冰检测方法的泛化能力及可靠性,使其更适用于实际应用场景,为海冰消融等研究提供参考。

关键词：卷积神经网络时延多普勒图海冰检测全球导航卫星系统反射测量技术

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基于CYGNSS数据的星载GNSS-R水体分布探测方法研究

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大地测量与地球动力学 2021年第8期41卷 777-782页

作者：汪俊涛朱勇超高飞李江洋陶庭叶合肥工业大学土木与水利工程学院合肥市230009 东华理工大学江西省数字国土重点实验室南昌市330013 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室武汉市430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市430079

利用CYGNSS(cyclone global navigation satellite system)采集的GNSS卫星反射信号,提出一种基于星载GNSS-R的水体分布探测方法。首先对CYGNSS低轨卫星星座采集的GNSS反射信号进行处理,获取地表反射率数据;再按0.01°×0.01°的空间分... 详细信息

利用CYGNSS(cyclone global navigation satellite system)采集的GNSS卫星反射信号,提出一种基于星载GNSS-R的水体分布探测方法。首先对CYGNSS低轨卫星星座采集的GNSS反射信号进行处理,获取地表反射率数据;再按0.01°×0.01°的空间分辨率将研究区划分为格网,剔除异常值和无效值后,利用区域均值算法重新计算各格网的反射率,并利用格网样本方差和标准差作为衡量指标,采用随机游走图像分割算法进行水体分布探测;最后利用本文提出的方法分析刚果盆地的水体分布情况,并利用MODIS数据对结果进行评估。结果表明,星载GNSS-R具有较强的水体分布探测能力,进一步拓展了GNSS-R的应用场景。

关键词： CYGNSS 地表反射率水体探测星载GNSS-R 时延多普勒图

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基于PCA算法的星载GNSS-R海面目标反演

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大地测量与地球动力学 2022年第10期42卷 991-994页

作者：胡媛顾世森刘卫江志豪袁鑫泰上海海洋大学工程学院上海市201306 上海海事大学商船学院上海市201306

提出使用主成分分析(principal components analysis,PCA)抑制时延多普勒图(delay Doppler map,DDM)中的海杂波,提高海面目标反演精度。以挪威Sn hvit采气平台作为海面目标,采用2016-11-13的DDM数据进行目标反演。结果显示,未使用PCA抑... 详细信息

提出使用主成分分析(principal components analysis,PCA)抑制时延多普勒图(delay Doppler map,DDM)中的海杂波,提高海面目标反演精度。以挪威Sn hvit采气平台作为海面目标,采用2016-11-13的DDM数据进行目标反演。结果显示,未使用PCA抑制海杂波前,反演位置平均误差为17.65 km;抑制海杂波后,反演位置平均误差为11.42 km,位置精度提升35.30%。

关键词： GNSS-R 时延多普勒图 PCA 雅可比矩阵目标反演

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利用星载GNSS-R DDM反演土壤湿度可行性分析

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导航定位学报 2019年第4期7卷 105-109,117页

作者：涂晋升张瑞洪学宝汉牟田西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合实验室成都611756 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

针对目前全球卫星导航系统星载反射信号(GNSS-R)土壤湿度探测技术主要停留在地基以及机载观测研究,难以实现星载大范围探测这一难题,提出利用星载GNSS-R时延多普勒图(DDM)数据进行土壤湿度反演:首先建立了DDM信噪比(SNR)与土壤湿度数据... 详细信息

针对目前全球卫星导航系统星载反射信号(GNSS-R)土壤湿度探测技术主要停留在地基以及机载观测研究,难以实现星载大范围探测这一难题,提出利用星载GNSS-R时延多普勒图(DDM)数据进行土壤湿度反演:首先建立了DDM信噪比(SNR)与土壤湿度数据相关性模型,然后利用英国技术演示卫星(UK TDS-1)的DDM以及欧洲航天局土壤湿度与海水盐度(SMOS)卫星的土壤湿度数据对模型进行了验证。结果表明,DDM SNR与土壤湿度数据具有较强的相关性:2者在植被覆盖度较高以及接近裸土的2块区域均呈现出较高的相关系数,说明利用星载GNSS-R DDM反演土壤湿度具有一定的可行性。

关键词：全球卫星导航系统星载反射信号土壤湿度反演时延多普勒图信噪比英国技术演示卫星土壤水分和海洋盐度卫星

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