马中民 张双成,2 刘奇 黄观文 康前程 彭继轮

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黄河是中华民族的母亲河．黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位．黄河发源于青藏高原,流经9个省区,全长5 464 km,是我国仅次于长江的第二大河．黄河流域省份2018年底总人口4.2亿,占全国30.3%，地区生产总值23.9万亿元,占全国26.5%．但是,长期以来,由于自然灾害频发,特别是水害严重,给沿岸百姓带来深重灾难．习近平总书记在2019年9月18日召开的黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话中提到“洪水风险依然是黄河流域的最大威胁”[1]．因此,作为获取水文信息的第一手资料,水位监测技术具有重要的研究价值,在防洪抗汛、河道基础设施建设等方面发挥着重要作用．如何准确高效地观测大范围流域水位变化成为近年来的研究热点[2]．

传统的水位监测方法包括水尺、悬垂式水位计、浮子式水位计、压力式水位计、电子水尺、超声波水位计等．它们均能满足一般水位监测要求,但都存在费时费力、监测精度不足、时间分辨率不够等缺点[3]．

利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)直射信号与反射信号的干涉,获取反射面物理参数的技术称为全球定位系统干涉反射测量(Global Positioning System Interferometric Reflectometry,GPS-IR)技术．该技术属于全球导航卫星系统反射信号遥感技术(Global Navigation Satellite System-Reflection,GNSS-R)的一个分支,它凭借着信号来源丰富、全球覆盖、成本低、数据量大、拥有自定位优势、功耗小、长期稳定连续等优点,受到国内外学者的广泛关注和研究[4-6]．

目前,国内外在GPS-IR技……