CN204086532U - 一种地表冻融状态的监测装置 - Google Patents
一种地表冻融状态的监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204086532U CN204086532U CN201420378607.9U CN201420378607U CN204086532U CN 204086532 U CN204086532 U CN 204086532U CN 201420378607 U CN201420378607 U CN 201420378607U CN 204086532 U CN204086532 U CN 204086532U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- oscillogram
- direct signal
- monitoring device
- reflected signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010257 thawing Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 12
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000003920 environmental process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种地表冻融状态的监测装置,包括:全球卫星导航***,包括发射机和接收机,所述发射机用于发出直射信号并经冻融地表反射后形成反射信号,所述接收机用于接收所述直射信号和所述反射信号;去噪***,用于对所述接收机接收的所述直射信号和所述反射信号进行去噪处理;波形图生成器,用于根据去噪处理后的所述直射信号和所述反射信号生成冻融地表的波形图;波形图判别器,用于对所述波形图进行判别以确定冻融地表的冻融状态。本实用新型利用既有的全球卫星导航***的直射信号作为信号源,降低了功耗和成本,时空分辨率得到提高,信号穿透性强,对积雪覆盖区的敏感性较低,提高了监测结果准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地表冻融状态的监测装置。
背景技术
地表冻融现象周期性发生,覆盖面积大,动态性强,是环境和气候的重要影响因素,是陆地表面过程、区域气候、沙尘预报等环境过程的重要影响因素。如何有效监测地表冻融状态及其相关物理参数是广大科研工作者致力研究的重要课题和内容之一。
遥感技术的发展使得大面积、动态监测地表冻融状态成为可能。而微波遥感对土壤水分变化敏感,可以全天时、全天候进行工作,同时微波遥感对土壤和植被的穿透性较强,成为监测的独特手段。但目前的主动微波(雷达)或者被动微波(辐射计)存在着功耗大,成本高,时空分辨率无法满足实际应用的诸多问题,并且可能由于对积雪覆盖区的敏感性而影响监测结果的准确性,限制了地表冻融状态遥感监测的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种地表冻融状态的监测装置,降低功耗和成本,提高时空分辨率和监测结果准确性。
为实现上述目的,本实用新型提供一种地表冻融状态的监测装置,其包括:全球卫星导航***,包括发射机和接收机,所述发射机用于发出直射信号并经冻融地表反射后形成反射信号,所述接收机用于接收所述直射信号和所述反射信号;去噪***,用于对所述接收机接收的所述直射信号和所述反射信号进行去噪处理;波形图生成器,用于根据去噪处理后的所述直射信号和所述反射信号生成冻融地表的波形图;波形图判别器,用于对所述波形图进行判别以确定冻融地表的冻融状态。
其中,所述全球卫星导航***为全球定位***、格洛纳斯卫星导航***、伽利略卫星导航***或北斗卫星导航***。
其中,所述接收机包括用于接收所述直射信号的右旋圆极化天线和用于接收所述反射信号的V极化天线。
其中,所述直射信号处于L波段。
其中,所述直射信号的天顶角在0~90°之间,方位角在0~360°之间。
其中,所述反射信号包含布鲁斯诺角信息。
本实用新型的地表冻融状态的监测装置,利用既有的全球卫星导航***的直射信号作为信号源,降低了功耗和成本,由于导航卫星群源源不断地发射直射信号,时空分辨率得到提高,并且该直射信号的观测角度丰富,穿透性强,对积雪覆盖区的敏感性较低,提高了监测结果准确性。
附图说明
图1为本实用新型的地表冻融状态的监测装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的特点。
GNSS-R(全球卫星导航***反射技术)是利用GNSS的反射信号进行微波遥感的新型遥感手段,本实用新型将其应用到地表冻融状态的监测领域,提供一种新的地表冻融状态的监测装置及方法。
图1示出本实用新型的地表冻融状态的监测装置,包括GNSS的发射机1和接收机2,去噪***4,波形图生成器5和波形图判别器6,其中,GNSS可以是GPS、GLONASS、GALILEO或Beidou等卫星导航***。
其中,发射机1用于发出直射信号并经冻融地表3反射后形成反射信号,接收机2利用RHCP天线接收来自发射机1的直射信号,利用V极化天线接收经冻融地表3反射后的反射信号。与现有接收机中常用的左旋圆极化(RHCP)天线相比,V极化天线可以接收反射信号中所包含的布鲁斯诺角信息,以用于后续的理论波形模拟。去噪***4对接收机2接收到的直射信号和反射信号分别进行去噪处理,然后输入波形图生成器5。波形图生成器5根据去噪处理后的直射信号和反射信号生成冻融地表3的波形图,其中,可利用包含观测目标几何信息的直射信号作为波形图的头文件,用以提供观测目标的位置和时间信息。波形图判别器6对得到的波形图进行判别以确定地表的冻融状态,具体包括根据反射信号所包含的布鲁斯诺角信息建立理论波形模拟数据库,将利用波形图生成器生成的波形图与理论波形模拟库中的理论波形图进行比对,并通过最小二乘法进行波形图匹配以得到地表冻融状态,从而获得更加准确的监测结果。
本实用新型的地表冻融状态的监测装置,直接采用既有的全球卫星导航***的直射信号作为信号源,而不需研制专门的发射机,降低了功耗和成本,由于导航卫星群源源不断地发射直射信号,因此时空分辨率得到提高。该直射信号的天顶角在0~90°之间,方位角在0~360°之间,众多观测角度的丰富数据为冻融状态监测提供了便利手段,并且该直射信号工作在L波段,穿透性强,对积雪覆盖区的敏感性较低,提高了监测结果准确性。
前面提供了对较佳实施例的描述,以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本实用新型。对该较佳实施例,本领域内的技术人员在不脱离本实用新型原理的基础上,可以作出各种修改或者变换。应当理解,这些修改或者变换都不脱离本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种地表冻融状态的监测装置,其特征在于,其包括:
全球卫星导航***,包括发射机和接收机,所述发射机用于发出直射信号并经冻融地表反射后形成反射信号,所述接收机用于接收所述直射信号和所述反射信号;
去噪***,用于对所述接收机接收的所述直射信号和所述反射信号进行去噪处理;
波形图生成器,用于根据去噪处理后的所述直射信号和所述反射信号生成冻融地表的波形图;
波形图判别器,用于对所述波形图进行判别以确定冻融地表的冻融状态。
2.如权利要求1所述的地表冻融状态的监测装置,其特征在于,所述全球卫星导航***为全球定位***、格洛纳斯卫星导航***、伽利略卫星导航***或北斗卫星导航***。
3.如权利要求1或2所述的地表冻融状态的监测装置,其特征在于,所述接收机包括用于接收所述直射信号的右旋圆极化天线和用于接收所述反射信号的V极化天线。
4.如权利要求1或2所述的地表冻融状态的监测装置,其特征在于,所述直射信号处于L波段。
5.如权利要求1或2所述的地表冻融状态的监测装置,其特征在于,所述直射信号的天顶角在0~90°之间,方位角在0~360°之间。
6.如权利要求1或2所述的地表冻融状态的监测装置,其特征在于,所述反射信号包含布鲁斯诺角信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420378607.9U CN204086532U (zh) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | 一种地表冻融状态的监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420378607.9U CN204086532U (zh) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | 一种地表冻融状态的监测装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN204086532U true CN204086532U (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=52179233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201420378607.9U Expired - Lifetime CN204086532U (zh) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | 一种地表冻融状态的监测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN204086532U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104155652A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-19 | 中国科学院上海天文台 | 一种地表冻融状态的监测方法及装置 |
-
2014
- 2014-07-09 CN CN201420378607.9U patent/CN204086532U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104155652A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-19 | 中国科学院上海天文台 | 一种地表冻融状态的监测方法及装置 |
CN104155652B (zh) * | 2014-07-09 | 2016-11-16 | 中国科学院上海天文台 | 一种地表冻融状态的监测方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204944470U (zh) | 农机耕深监测终端*** | |
CN101865909A (zh) | 一种微波遥感土壤水分监测***及其方法 | |
Minsi et al. | Comparative Experiments on Soil Moisture Monitoring with GPS SNR Observations. | |
CN201754150U (zh) | 一种微波遥感土壤水分监测*** | |
CN101915918B (zh) | 一种湿地微波遥感监测方法 | |
CN104155652B (zh) | 一种地表冻融状态的监测方法及装置 | |
Guo et al. | Twentieth century human and climate impacts on a large mountain lake in southwest China | |
CN204086532U (zh) | 一种地表冻融状态的监测装置 | |
Hongjuan et al. | Analysis of diurnal variation on long-wave ground wave propagation delay | |
CN204009078U (zh) | Sbas和gps兼容的多模式信号接收机 | |
Tsai et al. | Use of the Hualien, Taiwan, dynasonde for surveillance of HF environmental radio and positioning of transmitting stations | |
CN106291595A (zh) | 一种大阵列相关器处理方法及*** | |
Angling et al. | Observation and characterisation of ionospheric scintillation using the Spire radio occultation constellation | |
Hobiger et al. | Versatile and low-cost GNSS-R receivers by means of software defined radio | |
Moon et al. | A Study on the Distortion of Course Information due to Wheel-shaped Barbed-wires Fences | |
Gardner et al. | Sea Ice Thickness Estimates from Data Collected Using Airborne Sensors and Coincident In Situ Data | |
Wang et al. | Coherent GNSS-R signal processing to retrieve water level in coastal and in-land water areas | |
Sazykin et al. | Storm-time Ionospheric Electrodynamics During the September 2017 Geomagnetic Storm | |
Emile-Geay et al. | The Paleoclimate Uncertainty Cascade: Tracking Proxy Errors Via Proxy System Models. | |
Smirnov et al. | Hardware and software complex monitoring the Earth ionosphere | |
Xia et al. | A kind of auxiliary system affiliated ground penetrating radar based on road disease detection | |
Dong et al. | Study on GNSS satellite signal simulator. | |
Chew et al. | Detecting changes in reflected Global Navigation Satellite System signals over land using a spaceborne receiver: Results from the TechDemoSat Mission | |
LIU | Assimilation of Radio Occultation Data From the Chinese Fengyun Meterological Satellite at GRAPES | |
Magruder et al. | Performance Characterization of Airborne Photon-counting Laser Altimetry in Preparation for ICESat-2 On-orbit Validation. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |