專題：GNSS地表反射信號遙感技術(shù)

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全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)為用戶提供了位置、速度及時(shí)間服務(wù)，已被廣泛地應(yīng)用于交通、農(nóng)業(yè)、安全等領(lǐng)域。隨著無線電技術(shù)發(fā)展以及低成本、高密度對地觀測需求的增長，地表反射的GNSS信號作為一種新型的遙感源被用于地表物理參數(shù)的探測。該技術(shù)被稱為GNSS-Reflectometry(GNSS-R)，通過協(xié)同接收、處理及分析GNSS直達(dá)和經(jīng)地表反射的信號實(shí)現(xiàn)地表物理參數(shù)的探測與反演，是一種新型的雙/多基外輻射探測手段，已通過地基、機(jī)載及星載平臺實(shí)現(xiàn)了海面風(fēng)速、海面高度、陸表土壤濕度/植被、積雪及形變等參數(shù)的探測。作為一種全新的對地觀測技術(shù)，GNSS-R技術(shù)正處于高速發(fā)展階段。近年來，無論在GNSS地表反射信號處理、參數(shù)反演模型及遙感應(yīng)用等方面均取得了重大進(jìn)展。鑒于此，《無線電工程》2021年第10期推出“GNSS地表反射信號遙感技術(shù)”專題。專題采用公開征稿方式組織稿件, 在所有通過專家函評的稿件中, 最終確定錄用稿件8篇。專題內(nèi)容涵蓋了岸基、機(jī)載及星載3個(gè)平臺，囊括了陸表和海洋2個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的研究成果。

論文《基于RMSprop的高精度GNSS-R鏡面反射點(diǎn)預(yù)測算法》針對星載GNSS-R鏡面反射點(diǎn)計(jì)算效率問題，研究了Root Mean Square (RMS) prop算法在鏡面反射點(diǎn)估計(jì)中的應(yīng)用，加快了鏡面反射點(diǎn)估計(jì)的收斂速度，對星載GNSS反射信號的快速處理具有重要意義。在海洋應(yīng)用方面，專題部署了2篇論文。論文《無人機(jī)載北斗反射信號的海面測高性能評估》著重于機(jī)載GNSS-R海面高度測量應(yīng)用，瞄準(zhǔn)北斗在遙感領(lǐng)域的應(yīng)用以及無人機(jī)遙感的熱點(diǎn)，評估了機(jī)載北斗海面反射信號高度測量性能，對GNSS-R接收機(jī)在無人機(jī)平臺上的搭載具有推動(dòng)意義。論文《岸基GNSS反射信號有效波高反演研究》針對近岸海域有效波高探測問題，在接收機(jī)優(yōu)化層面提出了岸基接收機(jī)選星的優(yōu)化策略和方法，在反演算法層面研究了岸基平臺GNSS-R探測有效波高的可行性、算法及性能，對長期觀測近海有效波高具有重要意義。在陸表參數(shù)探測方面，專題針對土壤濕度、形變典型應(yīng)用和沙漠參數(shù)探測新應(yīng)用進(jìn)行了部署。論文《基于PSO-RF的GNSS-IR土壤濕度反演方法研究》探索了智能優(yōu)化算法在陸表參數(shù)反演中的應(yīng)用，利用粒子群優(yōu)化算法和隨機(jī)森林算法開展了GNSS-R土壤濕度反演算法的研究，旨在提高土壤濕度反演精度。針對高精度、全天候形變監(jiān)測需求，論文《GNSS-R形變測量技術(shù)綜述》論述了GNSS-R在形變監(jiān)測應(yīng)用中的研究進(jìn)展，應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)，并探討了該技術(shù)的發(fā)展趨勢，對GNSS-R在形變監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。擴(kuò)展GNSS-R應(yīng)用領(lǐng)域是該技術(shù)發(fā)展的趨勢之一，鑒于此，專題部署了論文《GNSS反射信號在沙丘形狀探測中的應(yīng)用》。論文旨在將GNSS-R技術(shù)應(yīng)用于沙漠特征參數(shù)的探測，研究了GNSS-R探測沙丘形狀的可行性，有效地推動(dòng)GNSS-R技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。《基于GNSS-IR技術(shù)高精度水庫水位監(jiān)測研究》一文充分利用商用的高精度定位接收機(jī)，將部署在水庫壩體上的多個(gè)接收機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，提出了反演水庫水位高度的有效算法，拓展了水庫壩體形變監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，特別是在水庫水位現(xiàn)有技術(shù)手段失效的情況下能夠給出水位的高精度測量，大大提升了安全警戒的信息化水平。為了將GNSS-R技術(shù)應(yīng)用推向?qū)嵱茫瑢ｎ}還組織了一篇海洋遙感應(yīng)用系統(tǒng)介紹的文章，旨在通過該文章的闡述向同行傳遞一種信息，GNSS-R已經(jīng)可以向?qū)嵱没较虬l(fā)展了，如能引起相應(yīng)的行業(yè)管理部門重視就達(dá)到工程類學(xué)術(shù)文章的終極目的了。

專題面向GNSS-R技術(shù)研究前沿，既有海洋和陸表典型應(yīng)用的研究，也有新應(yīng)用領(lǐng)域的探究；即有針對星載平臺的研究，也有低海拔的地基和機(jī)載平臺的研究；既有針對具體問題而開展的模型算法的研究，也有針對特殊應(yīng)用領(lǐng)域開展的綜述性討論。盡管專題在部署方面，盡量聚焦GNSS-R前沿研究，但鑒于該技術(shù)近年來的快速發(fā)展，新理論、新應(yīng)用日新月異，加之策劃人水平有限，專題內(nèi)容部署方面仍存在不足。專題的出版得到了上海航天電子技術(shù)研究所盛志超、上海海洋大學(xué)張?jiān)啤⒅袊瘎倮吞镉嵊缿c、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孫波、武漢大學(xué)嚴(yán)頌華、延安大學(xué)曹新亮、河海大學(xué)何秀鳳、北京航空航天大學(xué)王峰等研究人員的大力支持，謹(jǐn)在此衷心地感謝他們提供的優(yōu)質(zhì)稿件。在專題出版之際，特此感謝參與稿件函評的各位專家學(xué)者,感謝他們對稿件的審閱和提出寶貴意見，保證了專題稿件的質(zhì)量。最后, 感謝《無線電工程》編輯部各位老師的辛勤工作和大力支持。希望本專題對GNSS-R理論和應(yīng)用研究能夠起到借鑒和促進(jìn)作用。