何骞，窦邵华

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060)

1 引 言

随着全球卫星导航系统(GNSS)的发展和研究的不断深入，学者们发现GNSS接收机不仅接收来自卫星的直射信号，同时也会接收经天线周围环境反射后的卫星信号，这两种信号之间会发生干涉效应，从而影响了卫星导航定位的精度，即多路径效应[1]。1993年，欧空局科学家Martin-Neira提出了全球定位系统(GPS)反射测量技术，开启了GNSS反射测量这一全新研究领域[2]。Bilich等人对GPS信噪比(SNR)观测值进行了分离，并研究了反射信号与反射环境之间的关系[3]。Larson等人提出并发展了GPS反射测量技术，其主要利用GPS信噪比数据对雪深、海平面、土壤湿度以及植被覆盖等地表环境进行监测[4～7]。针对基于SNR数据进行GNSS反射测量这一技术，国内学者也积极研究，并且在潮位变化监测、大坝水位监测、不同GNSS信号的反演精度以及反演算法等方面取得了诸多成果[8～11]。

为了让大家了解学习GNSS反射测量技术，本文从理论原理和实现方法两个方面进行了详细介绍，并使用深圳茜坑水库的监测数据对该项技术进行了实验验证。

2 理论原理

2.1 菲涅尔反射区

介绍GNSS反射测量原理之前，先介绍一下菲涅尔反射区。因为了解了菲涅尔反射区，可以让我们在进行水位反演之前先对数据进行合理的预处理。

根据惠更斯-菲涅尔原理，菲涅尔反射区是在收发天线之间接收信号反射的区域，其中接收点信号最强的区域称为第一菲涅尔反射区，如图1所示。对于波长为λ的电波，由电波的直线路径与折线路径的行程差为λ/2的折点形成的区域即第一菲涅尔反射区。……