全球导航卫星系统反射测量法 (GNSS-R) 因其能够在所有天气条件下提供高精度、实时数据而正在成为遥感领域的一项关键技术。
传统上，GNSS 用于定位、导航和计时。然而，最近的进展已证明其通过散射测量和反射测量在环境监测方面非常有效。
GNSS-R 利用地球表面反射的信号，提供对土壤湿度、海面高度、风速和冰厚度等表面特性的洞察。基于这些挑战，必须进行深入研究，以进一步完善 GNSS-R 技术并拓宽其应用范围。
国际机构的科学家联手探索 GNSS-R 的最新进展，该研究于 2024 年 5 月 27 日发表在《卫星导航》杂志上。
本文全面回顾了 GNSS-R 的现状、理论发展、信号处理、参数检索及其在检测海面高度、风速、植被、土壤湿度和冰厚变化方面的应用。
该研究对 GNSS-R 的原理、方法和最新应用进行了广泛的回顾，强调了其在遥感领域日益增长的重要性。GNSS-R 利用来自多个 GNSS 星座（GPS、BDS、伽利略、GLONASS）的反射信号来测量各种环境参数。
关键进展包括开发新的 GNSS-R 接收器以及实施地面、空中和太空实验。这些创新提高了检索土壤湿度、海面高度、风速和冰厚度数据的准确性。
这项研究重点强调的重要应用包括评估海洋测高、估算土壤水分含量和测量冰厚度。该研究还深入探讨了 GNSS-R 开发面临的挑战，例如信号处理的复杂性和对增强接收器技术的需求。
讨论了未来的前景，包括多 GNSS 反射测量法、新接收器设计以及微塑料检测和自然灾害监测等新兴应用。
首席研究员金双根教授表示：“我们的研究展示了 GNSS 反射测量技术在革新环境监测方面的巨大潜力。通过利用 GNSS 星座的反射信号，我们可以以前所未有的精度测量大气、海洋、陆地、植被和冰冻圈的关键参数。
“这为环境管理的科学探索和实际应用开辟了新的途径。”
这项研究的影响深远，其潜在应用范围从追踪中尺度海洋涡流到检测海洋中的微塑料。该技术监测自然灾害和山体滑坡的能力可能会彻底改变灾害管理。此外，GNSS-R 在绘制土壤水分和植被图方面的潜力为农业规划和环境保护工作提供了宝贵的工具。
GNSS-R 技术为各个领域的目标检测提供了良好的机会。无论是在海上、城市还是环境应用中，GNSS-R 信号都能提供有关目标特征的宝贵信息。随着该技术的成熟，将其集成到现有的遥感平台中有望显著增强我们的全球监测能力。
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