GNSS 近地空间环境学课题组

课题组简介

GNSS 近地空间环境学课题组为武汉大学测绘学院姚宜斌教授牵头组建的科研团队。姚宜斌教授为武汉大学二级教授，博士生导师，武汉大学测绘学院院长，教育部高层次人才计划特聘教授。长期从事GNSS近地空间环境监测和位置增强服务方面的研究和教学工作。获中国青年科技奖、国家科技进步一等奖、教育部科技进步一等奖等多项奖励。兼任中国科学技术协会全国委员会委员、中国测绘学会大地测量与导航专业委员会副主任委员、《测绘学报》编委、《武汉大学学报•信息科学版》副主编。先后承担国家重点研发计划项目、自然科学基金创新研究群体项目、国家863计划项目、自然科学基金面上项目等。

微信公众号

团队成员

• 课题组负责人：姚宜斌教授
• 团队导师：孔建、张豹、许超钤、张良、彭文杰、胡明贤、张琦
• 研究生团队：团队成员

研究方向

GNSS近地空间环境监测（电离层、对流层）、GNSS导航定位（组合导航）、GNSS地灾/形变监测、水文大地测量学

主要研究成果

1. 国内较早提出GNSS近地空间环境监测的研究团队，开发了全国首个GNSS近地空间环境监测系统，出版首部GNSS近地空间环境学专著，引领了国内相关研究方向的发展。
2. 开发了网络RTK解算服务软件DreamNet，实现了基准站同步解算数量从500座到5000座的突破和用户并发服务数量从千级到百万级的跨越。在全国十余个省、三十个市提供网络RTK服务，并用于南方电网、川藏铁路、舟岱大桥等行业和重大工程项目，是自然资源领域影响力最大的CORS服务软件。
3. 开发了GNSS变形监测平台，为全国1万余座GNSS监测点提供变形监测监测解算服务，解算精度和稳定性行业一流。

招生方向

面向导航工程、测绘工程、遥感科学与技术、地理信息系统等相关专业招生。

培养目标

博士

主要面向高校和科研院所培养教学科研人才，争取毕业时发表3篇高水平论文和1项发明专利。少部分面向企事业单位研培养技术研发负责人，争取毕业时发表1篇高水平论文和3项发明专利，拥有研发管理经历，到单位可以独当一面。

硕士

主要面向企事业单位培养技术骨干，参与团队重要项目。争取毕业时发表1篇高水平论文和1项发明专利。还有一部分科研表现优秀的作为后备博士生培养。

本科生

鼓励在本科期间就进组参与科研，争取在本科期间发表1篇学术论文和1项发明专利。为团队培养后备人才。

学生荣誉

国家奖学金

严凤（2012）、张豹（2013、2014）、许超钤（2012、2014）、余琛（2014）、黄书华（2014）、曹娜（2015）、赵庆志（2016）、翟长治（2016）、刘磊（2017、2018）、单路路（2018）、孙章宇（2019）、陈炫希（2021）、来愈（2022）、王阳（2022）、马雄伟（2022）、刘洋（2023）

武汉大学研究生学术创新奖、十大学术之星

武汉大学研究生学术最高奖项。

• 孔建（2011年度武汉大学十大学术之星）
• 陈鹏（2013年度武汉大学研究生学术创新奖一等奖）
• 朱爽(2013年度武汉大学研究生学术创新奖二等奖）
• 张豹(2014年度武汉大学研究生学术创新奖一等奖、2016年度武汉大学十大学术之星）
• 许超钤(2015年度武汉大学研究生学术创新奖一等奖、2015年度武汉大学十大学术之星）
• 赵庆志(2017年度武汉大学研究生学术创新奖一等奖）
• 孙章宇(2019年度武汉大学十大学术之星提名奖）

优秀学位论文

• 陈鹏(2012年度湖北省优秀博士论文）
• 许超钤(2011年度湖北省优秀学士论文）
• 朱爽(2010年度湖北省优秀学士论文）
• 陈家君（2012年度湖北省优秀学士论文）
• 冯鑫滢（2017年度湖北省优秀学士论文）
• 辛林洋(武汉大学2017届优秀学士学位论文）
• 孙章宇(武汉大学2018届优秀学士学位论文）
• 来愈(武汉大学2020届优秀学士学位论文）
• 王阳(武汉大学2021届优秀学士学位论文）

近年优秀学生在读期间成果

杜正（2022级博士）

1. Zheng Du, Yibin Yao, Wenjie Peng*, Qingzhi Zhao and Chaoqian Xu, Real-time retrieval of all-weather weighted mean temperature from FengYun-4A observations, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2024,DOI：10.1109/TGRS.2024.3382036
2. Zheng Du, Yibin Yao*, Bao Zhang and Qingzhi Zhao，Precipitable water vapor estimation from Himawari-8/AHI observations using a stacking machine learning model, Atmospheric Research, 2024,301:107281,DOI: 10.1016/j.atmosres.2024.107281
3. Zheng Du，Qingzhi Zhao，Yibin Yao*，Hang Zhu，Real‑time tropospheric delay map retrieval using sparse GNSS stations, GPS Solutions, 2024,28:12, DOI: 10.1007/s10291-023-01554-x

刘洋（2021级博士）

1. Yang Liu, Bao Zhang*, Yibin Yao, Qingzhi Zhao, Chaoqian Xu, Xiao Yan and Liang Zhang, Revealing the spatiotemporal patterns of water vapor and its link to North Atlantic Oscillation over Greenland using GPS and ERA5 data, Science of the Total Environment，2024,918:170596,DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.170596
2. Yang Liu, Yibin Yao*, Qingzhi Zhao, Bao Zhang, Sanda Yu and Aiming Yang, Analyzing the Spatiotemporal Characteristics of Extreme Rainfall Using CAPE and GNSS-Derived ZTD across China, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2023,DOI：10.1109/TGRS.2023.3238044
3. Yang Liu, Yibin Yao* and Qingzhi Zhao, Real-Time Rainfall Nowcast Model by Combining CAPE and GNSS Observations, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2022,DOI：10.1109/TGRS.2022.3206459
4. Yang Liu , Yibin Yao*, Qingzhi Zhao and Zufeng Li，Stratified Rainfall Forecast method using GNSS Observations, Atmospheric Research, 2022,280:106421，DOI: 10.1016/j.atmosres.2022.106421
5. Yang Liu,Qingzhi Zhao*,Zufeng Li,Yibin Yao and Xin Li，GNSS-derived PWV and meteorological data for short-term rainfall forecast based on Support Vector Machine, Advances in Space Research, 2022,DOI:10.1016/j.asr.2022.05.057

高鑫（2021级博士）

1. Xin Gao，Yibin Yao* and Yang Wang，Reconstruction of global ionospheric TECmaps from IRI-2020 model based on deep learning method,Journal of Geodesy, 2024,97:51,DOI:10.1007/s00190-023-01818-x
2. Xin Gao and Yibin Yao*，A Storm-time Ionospheric TEC Model with Multichannel Features by the Spatiotemporal ConvLSTM Network,Journal of Geodesy, 2023,97:9,DOI:10.1007/s00190-022-01696-9

马雄伟（2020级博士）

1. Xiongwei Ma, Yibin Yao*, Bao Zhang and Changyong He，Retrieval of high spatial resolution precipitable water vapor maps using heterogeneous earth observation data,Remote Sensing of Environment, 2022, 278,113100,DOI: 10.1016/j.rse.2022.113100
2. Xiongwei Ma, Yibin Yao*, Bao Zhang, Yuxin Qin, Qi Zhang and Hang Zhu, An improved MODIS NIR PWV retrieval algorithm based on an artificial neural network considering the land-cover types, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2022,60:5622412,DOI：10.1109/TGRS.2022.3170078
3. Xiongwei Ma，Yibin Yao*，Bao Zhang，Mengjia Yang and Hang Liu，Improving the accuracy and spatial resolution of precipitable water vapor dataset using a neural network-based downscaling method,Atmospheric Environment, 2022,269:118850，DOI:10.1016/j.atmosenv.2021.118850
4. Xiongwei Ma，Yibin Yao*，Bao Zhang and Zheng Du，FY-3A/MERSI precipitable water vapor reconstruction and calibration using multi-source observation data based on a generalized regression neural network,Atmospheric Research, 2022,265:105893，DOI: 10.1016/j.atmosres.2021.105893
5. Xiongwei Ma, Yibin Yao* and Qingzhi Zhao,Regional GNSS-Derived SPCI: Verification and Improvement in Yunnan, China, Remote Sensing, 2021,13（10）,1918,DOI: 10.3390/rs13101918
6. Xiongwei Ma，Qingzhi Zhao*，Yibin Yao，WanqiangYao，A novel method of retrieving potential ET in China, Journal of Hydrology, 2021,575,1065-1072,DOI: 10.1016/j.jhydrol.2021.126271

张桓（2019级博士）

1. Huan Zhang, Yibin Yao*, Chaoqian Xu, Mingxian Hu, Feifei Tang, Changquan Ji and Xiongwei Ma, A novel Multilayer Perceptron-based Nonmeteorological Parameters PWV Retrieval Model, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2024,DOI：10.1109/TGRS.2024.3423471
2. Huan Zhang, Yibin Yao, Mingxian Hu*, Chaoqian Xu, Xiaoning Su , Defu Che and Wenjie Peng,A Tropospheric Zenith Delay Forecasting Model Based on a Long Short-Term Memory Neural Network and Its Impact on Precise Point Positioning,Remote Sensing,2022, 14(23), 5921,DOI: 10.3390/rs14235921
3. Huan Zhang *, Yibin Yao, Chaoqian Xu, Wei Xu, Junbo Shi,Transformer-Based Global Zenith Tropospheric Delay Forecasting Model, Remote Sensing, 2022, 14(14), 3335,DOI: 10.3390/rs14143335

王学硕（2023级硕士）

1. Xueshuo Wang, Jian Kong*, Yibin Yao*, Ran Cui, Ruitao Chu and Ying Ye,Product quality analysis and correctionmodelingofthe GIM produced by UPCin the Antarcticregion, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2024,DOI：10.1109/TGRS.2024.3456844

叶颖（2022级硕士）

1. Ying Ye, Yibin Yao, Jian Kong*, Yang Wang and Ruitao Chu,Construction and Application of Global Middle and Low Latitude Bottomside Electron Density Profile Model based on Multi-Source Satellite Geodetic Data and International Reference Ionosphere Model, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2024,DOI：10.1109/TGRS.2024.3454154

崔冉（2022级硕士）

1. Ran Cui, Jian Kong*, Yibin Yao, Chen zhou, Qingshan Shen, Qi Zhang and Jiachun An, Analysis of Polar Ionosphere Anomaly of Interplanetary Shock Events Based on GNSS TEC, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2023,DOI:10.1109/JSTARS.2023.3281591

王阳（2021级硕士）

1. Yang Wang，Yuxin Qin，Jian Kong*，Yibin Yao and Xin Gao, Ionospheric Refined Mapping Function Construction Based on LSTM, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2024,DOI：10.1109/TGRS.2023.3338777
2. Yang Wang , Yibin Yao, Liang Zhang* and Mingshan Fang,A Refinement Method of Real-Time Ionospheric Model for China, Remote Sensing, 2020,12(20),3354,DOI: 10.3390/rs12203354

来愈（2020级硕士）

1. Yu Lai , Bao Zhang *, Yibin Yao , Lin Liu , Xiao Yan , Yulin He and Shuyuan Ou, Reconstructing the data gap between GRACE and GRACE follow-on at the basin scale using artificial neural network, Science of the Total Environment, 2022，823:153770，DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.153770
2. Yu Lai , Bao Zhang *, Yibin Yao and Junyu Li,Quantitatively Analyzing the Impacts of Seasonal Water Storage Changes in the Three Gorges Reservoir on Nearby Crust, Pure and Applied Geophysics, 2022，179, 817–831，DOI:10.1007/s00024-021-02928-3