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GNSS-R信号测量海面有效波高的应用

尹聪  
【摘要】:利用全球导航卫星定位系统(GNSS)反射信号作为信号源进行遥感应用的GNSS-R技术在近年来逐渐成为一个研究的热点。与其他海洋遥感技术相比,GNSS-R具有高时间和空间分辨率、低成本、信号源丰富、高机动性等优点,与其他探测手段优势互补,可以增加海洋探测手段的多样性,弥补局部探测手段不足的状况。 本文详细介绍了利用GNSS反射信号测量海面有效波高的观测设备和技术原理,记录了在广东茂名博贺海洋气象科学实验基地和汕尾亚运会帆船赛基地进行的两次GNSS反射信号测浪高的岸基试验。通过对实验数据进行分析,本研究证实了干涉复数场的自相关时间依赖于海面粗糙度的变化,故可以用它来反演海面特征。而有效波高作为海面特征的一个重要参数,和干涉复数场的自相关时间之间具有相关性。 结果表明,有效波高越高时,表明海面较粗糙,这时干涉复数场的自相关时间短,反之,有效波高较低时,海面较平静,干涉复数场的自相关时间长。通过建立海面有效波高和经过导航数据位校正的自相关函数有效相关时间之间的经验模型,文中提出了一个半经验拟合公式,利用此公式得到的有效波高反演结果与测波雷达及浮标测量结果具有较好的一致性,通过与同期风速相比较,分析了风速与浪高不完全相符的原因。


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