Page 78 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第10期

第 50 卷 第 10 期 武 汉 大 学 学 报（ 信 息 科 学 版 ） Vol.50 No.10
2025 年 10 月 Geomatics and Information Science of Wuhan University Oct. 2025

引文格式：侯金华,贺凯飞,石文文，等 . 结合质量控制与频间偏差改正的 GNSS-IR 海面高度反演[J]. 武汉大学学报（信息科学
版）,2025,50(10):2013-2024.DOI:10.13203/j.whugis20230325
Citation：HOU Jinhua,HE Kaifei,SHI Wenwen,et al.GNSS-IR Sea Level Retrieval Combining Quality Control with Inter-Fre‑
quency Bias Correction[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2025, 50(10): 2013-2024. DOI: 10.13203/j.
whugis20230325
结合质量控制与频间偏差改正的 GNSS-IR

海面高度反演

侯金华 贺凯飞 石文文 王 硕 1
1
1
1
1 中国石油大学（华东）海洋与空间信息学院，山东 青岛，266580
摘 要：全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）干涉反射测量( interferometric reflectometry，IR)技术
已被证实可用于海面测高。为提升 GNSS-IR 海面高度反演精度，在常用信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)频谱质量控
制方法的基础上，提出考虑频谱峰值尖锐程度的质量控制新方法，联合对初始反演结果进行质量控制；利用质量控制新
方法定权与频间偏差改正建立顾及频间偏差的二阶动态海面改正模型，实现对初始反演结果的多频多系统数据融合与
误差改正。通过处理美国 SC02 和中国香港 HKQT 两个测站 GNSS 数据，实验结果表明：使用了质量控制新方法可有效
控制粗差出现，较未使用前精度普遍提升 1 cm 以上；使用顾及频间偏差的二阶动态海面改正模型对初始反演结果进行处
理，反演精度提升 3 cm 以上，在观测环境、数据质量良好的情况下，GNSS-IR 海面高度反演精度可达厘米级，但在风速超
过 20 m/s 情况下，反演结果较差；在较大时间窗条件下，所建模型比一阶模型具有更优的动态海面改正效果，反演精度则
比未顾及频间偏差模型有明显提升。
关键词：GNSS-IR；SNR；海面高度；质量控制；频间偏差；动态海面改正
中图分类号：P228 文献标识码：A 收稿日期：2024‑04‑24
DOI：10.13203/j.whugis20230325 文章编号：1671‑8860（2025）10‑2013‑12

GNSS-IR Sea Level Retrieval Combining Quality Control with
Inter-Frequency Bias Correction

HOU Jinhua HE Kaifei SHI Wenwen WANG Shuo 1
1
1
1
1 College of Oceanography and Space Informatics, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China
Abstract： Objectives: Global navigation satellite system (GNSS) interferometric reflectometry(IR) tech‑
nique has been proved to be able to monitor sea level. Improving accuracy is the key to GNSS-IR sea level
retrieval based on signal-to-noise ratio (SNR) data. Methods: We propose a new quality control method
considering the sharpness of spectrum peak on the basis of the common SNR spectrum quality control methods,
and those methods jointly control the quality of the initial retrievals. Then, a second-order dynamic sea sur‑
face correction model considering inter-frequency bias is established by combining the new quality control
method used for weighting with inter-frequency bias correction, achieving multi-frequency and multi-sys‑
tem data fusion and error correction of initial retrievals. Results: The GNSS data collected from SC02 in
USA and HKQT in Hong Kong, China was processed in the experiment. The accuracy of initial retrievals
is generally improved by more than 1 cm after using the new quality control method. The second-order dy‑
namic sea surface correction model considering inter-frequency bias is applied to initial retrievals and im‑
proves accuracy by more than 3 cm. When the observation environment and data quality are favorable, the
accuracy of GNSS-IR sea level retrieval reach centimeter level, but the retrievals are poor when the wind

基金项目：国家自然科学基金（42174021）；山东省自然科学基金（ZR2021MD060）。
第一作者：侯金华，硕士，主要从事 GNSS-R 海洋遥感方向的研究。s20160039@s.upc.edu.cn
通信作者：贺凯飞，博士，教授。kfhe@upc.edu.cn