基于GNSS-R的煤矿区复垦地土壤湿度反演

摘要

为研究煤矿区复垦地土壤湿度快速有效的监测方法,以安徽省淮南矿区煤矸石充填复垦地为研究对象,利用GNSS-R技术反演其土壤湿度,分析了GPS卫星反射信号的干涉特征参量与土壤湿度参考值的相关性关系,采用线性、指数回归建立基于GPS卫星L1、L2波段的单波段反演模型和L1-L2双波段协同反演模型,并验证模型精度。结果表明,振幅与土壤湿度参考值的相关程度高于相位和频率,其最大相关系数为0.6614;相比于单波段反演模型,L1-L2双波段协同反演模型精度较高,其线性模型为最优反演模型,且R 2为0.8784,RMSE为0.1297%,最大相对误差为0.0261%,平均绝对误差为0.1140%,表明L1-L2双波段协同反演模型在地表5cm内的反演效果较好,可用于煤矿区复垦地土壤湿度的快速监测。