GPS遙感土壤濕度后處理系統的設計與實現＊

劉亞東，胡友健，敖敏思

（1.中國地質大學江城學院，湖北 武漢430200；2.中國地質大學測繪工程系，湖北 武漢430074；3.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙410083）

0 引 言

目前，測量土壤濕度的主要手段是濕度計或者遙感衛星。利用GPS信號來獲取土壤濕度在歐美已有一定的研究基礎，我國最早嚴頌華等[1]進行過研究。美國學者Larson等[2－3]則提出一種利用信噪比觀測值來仿真土壤濕度趨勢的一種方法。敖敏思等[4]在Larson的研究基礎上進行了方法的改進。

在理論研究基礎上，相關學者已經驗證了GPS遙感土壤濕度的可行性[5－6]，但是，目前存在一些亟待解決的問題[7]。例如，對于GPS遙感土壤濕度，其數據需要采用長時間靜態觀測數據，并且只有利用高頻GPS數據，才能得到高品質的測量，這樣就導致需要解算大批量的GPS觀測值，人工單一的計算已經不能滿足要求，需要利用專門軟件進行處理分析，得到準確的分析結果。而目前利用GPS遙感土壤濕度相關數據的解算軟件，還沒有研究報道。

主要設計利用GPS遙感土壤濕度的后處理系統，利用該系統進行海量數據的解算與分析，可以快速獲取土壤濕度的變化情況。此項工作為GPS遙感在其他領域的應用奠定基礎，如可對冰雪厚度、植物生長等進行研究，具有科研和實踐意義。

1 設計與實現

1.1 系統總體設計

總體框架采用層次化設計思想，實現不同層次間的相互獨立性，保障系統的高度穩定性、實用性和可擴展性，總體框架示意圖如圖1所示。

圖1 系統總體結構