Page 55 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

第 50 卷第 9 期 魏浩翰等：基于熵值法轨迹聚类多特征参数融合的 GNSS-IR 土壤湿度反演方法 1783

表 1 GNSS 系统轨道参数 的地表反射点轨迹，其中，C05 为 GEO 轨道卫星，
Table 1 Orbit Parameters of GNSS System C06~C10、C13、C16 为 IGSO 轨 道 卫 星 ，C11、
轨道高 重访周 C12、C14 为 MEO 轨道卫星。从图 3 可以看出，连
GNSS 系统 轨道类型 运行周期
度/km 期/d
续 4 天的卫星在地表的反射轨迹中，重访周期为
GPS MEO 20 200 11 h 58 min 1
1 d 的 GEO 卫星 C05 和 IGSO 卫星 C13、C16 的地
GEO 35 786 23 h 56 min 1
表轨迹几乎没有变化，而重访周期为 7 d 的 MEO
BDS IGSO 35 786 23 h 56 min 1
卫星 C14 的地表轨迹变化明显，不利于土壤湿度
MEO 21 528 12 h 50 min 7
持续、高精度的反演。因此，需将同种类、同周期
GLONASS MEO 19 100 11 h 15 min 8
Galileo MEO 23 616 14 h 4 min 11 的轨迹聚类分析，并对多系统、多频段卫星轨迹
进 行 融 合 ，从 而 实 现 连 续 、高 精 度 的 土 壤 湿 度
反演。
图 3 为 BDS 部 分 卫 星 2023 年 DOY 40—43

图 3 BDS 部分卫星 2023 年 DOY 40−43 反射点轨迹
Fig. 3 Satellite Reflection Point Trajectories of Part of BDS Satellites on DOY 40−43 in 2023

为了使重访周期不同的卫星能够组合反演 单颗卫星的单条轨迹为最小单位的卫星轨迹，其
土壤湿度，将满足下列条件的卫星信号反射轨迹 中单条轨迹弧段高度角范围小于 10°予以删除。
聚为一类进行反演：一是具有相同的卫星系统和 2）单日重复轨迹编号。GPS 和 BDS GEO/
轨道类型；二是具有相同的地表反射轨迹重访周 IGSO 卫星轨迹重访周期为 1 d，反射点轨迹经过
期；三是确保反射信号经过同一地表区域。具体 同一地表区域，可连续监测土壤湿度变化，所以
聚类如下： 轨迹编号均设为 1 个。
1）轨迹初选。选取高度角范围 5°~30°的以 3）多日重复轨迹编号。BDS、GLONASS 和