孙 波

山东农业大学信息科学与工程学院，山东 泰安 271018

土壤湿度是影响全球水循环的重要变量，是衡量地面与大气之间能量交换的主要因素。及时、可靠地获取农田土壤湿度值对于在农业生产中进行精准灌溉、减少水资源浪费、降低生产成本和提高农作物产量都是非常必要的。论文从电磁波反射分析、信号处理、反演模型的构建、多星多频数据的融合、外场试验的设计及试验数据验证几个方面展开了地基GNSS-IR土壤湿度反演方法研究。主要研究内容如下：

(1) 分析了GNSS地基平台下土壤湿度的遥感方法，探讨了数据处理流程。首先，从GNSS信号源的角度对四大导航系统的系统组成、星座结构、信号特点进行了分析对比；然后，详细地分析了电磁波信号的极化方式及反射信号的几何关系，给出了反射信号的数学表达式以及镜面反射点、第一菲涅尔反射区的概念等跟反射区域有关的定义和计算方法；最后，总结了近年来应用全球导航卫星反射信号进行土壤湿度遥感的方法——采用直、反射信号相关功率比的双天线模式和利用直、反射信号干涉现象的单天线模式，重点阐述了单天线模式反演的基本原理，并对比了两种工作模式的工作特点和区别。

(2) 研究了基于单星单频观测量的GNSS单天线土壤湿度反演方法，构建了裸土条件下GNSS单天线的土壤湿度一元线性回归反演模型和基于GA-SVM的单天线土壤湿度反演模型。从理论层面详细分析了“信噪……