【摘 要】
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水是人类生命之源,水文研究和水资源管理对人类至关重要。合理利用水资源有利于人类的生活生产,其中探测水体分布有助于人类监测生态环境,保护水资源。国内外学者广泛开展了水体探测方法的研究,但仍然存在诸多挑战。全球导航卫星系统反射信号遥感技术（Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R）是一种新型的遥感探测技术,具有低成本、全天候、高时空
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水是人类生命之源,水文研究和水资源管理对人类至关重要。合理利用水资源有利于人类的生活生产,其中探测水体分布有助于人类监测生态环境,保护水资源。国内外学者广泛开展了水体探测方法的研究,但仍然存在诸多挑战。全球导航卫星系统反射信号遥感技术（Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R）是一种新型的遥感探测技术,具有低成本、全天候、高时空分辨率、覆盖范围大等优点。它利用GPS L波段为信号,具有较强的云雨雾穿透性,在水体探测领域具有光明前景。本文拟探讨星载GNSS-R水体探测,主要研究内容和成果包括以下三个方面:（1）本文基于CYGNSS卫星数据展开研究,分析相干散射与漫散射对地表反射率值的校正效果,获得了地表反射率模型,基于地表反射率模型提取水体特征参数进行后续的研究。（2）针对洪水探测问题提出了基于CYGNSS数据的星载GNSS-R洪水探测方法。首先获取原始数据,并剔除异常值进行数据校准,然后基于地表反射率值检测洪水淹没区域,利用自然邻近插值法对格网进行插值,最后利用MODIS影像和地表反射率值图结合分析研究区域洪水淹没情况。研究结果表明星载GNSS-R技术具有探测洪水的能力,而且因为其相对较短的重访时间,星载GNSS-R技术将可以近实时地对洪水灾害进行探测,具有重要的应用价值和科学意义。（3）针对水体分布探测问题提出了基于CYGNSS数据的星载GNSS-R水体分布探测算法。首先获取原始数据,将研究区域划分为格网,剔除异常值和无效值后利用区域均值算法重新计算了各个格网的反射率,再利用格网样本方差和标准差作为衡量指标,采用随机游走图像分割算法进行了水体分布探测,最后利用提出的方法分析了刚果盆地的水体分布情况,并利用MODIS数据对算法结果进行了评估。研究结果表明星载GNSS-R技术具有较强的水体分布探测能力,进一步拓展了GNSS-R的应用场景。
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