学术成果

5篇代表作

[1] Zheng Jiawei, Fang Rongxin, Li Min, Lv Huanghui, Liu Jingnan. (2022) Line-Source Model Based Rapid Inversion for Deriving Large Earthquake Rupture Characteristics Using High-Rate GNSS Observations. Geophysical Research Letters.
[2] Zheng Jiawei, Fang Rongxin, Li Min, Luo Xinlei, Zhao Qile, Li Zhongxing, Chen Xiangbing, Liu Jingnan. (2025) Improved capture of ultra-high-rate GNSS co-seismic displacement waveforms with dynamic stress error correction for general geodetic GNSS receivers. Journal of Geodesy.
[3] Zheng Jiawei, Fang Rongxin, Li Min, Zhao Qile, Shi Chuang, Liu Jingnan. (2024) Capture of coseismic velocity waveform using GNSS raw Doppler and carrier phase data for enhancing shaking intensity estimation. Journal of Geodesy.
[4] Zheng Jiawei, Li Wenwen, Yang Long, Zhao Qile, Yang Qiangwen, Du Xiaodong, Jiang Kecai, Li Min, Fang Rongxin. (2026) Low earth orbit interferometric reflectometry (LEO-IR): results and implications from real CENTISPACE™ observations and a simulated LEO constellation. GPS Solutions.
[5] Zheng Jiawei, Li Min, Fang Rongxin, Li Zhongxing, Liang Yan, Zhao Qile, Liu Jingnan. (2026) Earthquake three elements and instrumental seismic intensity of the Xinjiang Wushi Ms7.1 earthquake from high-rate GNSS co-seismic velocity waveforms. Chinese Journal of Geophysics.

发明专利
[1] 郑佳伟, 方荣新, 李敏, 李文文, 蒋科材, 赵齐乐. 基于LEO-IR的水位测量方法及装置, 2025.10.10, 中国, ZL202411872972.X, 发明专利, 已授权.

开源软件

[1] 郑佳伟. GNSSpt_hypcenter, GNSS峰值时刻反演震源（震中和发震时刻）, C, https://github.com/jwzhengWHU/GNSSpt_hypcenter
[2] 郑佳伟. cygnss_code_python, CYGNSS数据处理, Python, https://github.com/jwzhengWHU/cygnss_code_python

学术报告

[1] 第11届青年地学论坛，面向强震监测的超高频GNSS接收机动态响应误差建模与修正，中国广州，特邀报告，2026-04

我的学生

研究方向1：北斗/GNSS/LEO反射遥感
2020年7月31日，习近平总书记宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通1。自此，美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）、欧盟伽利略（Galileo）和中国北斗系统（BDS）共同形成四大全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）并存的格局。近年来，多国航天机构与商业企业相继提出并启动低轨（Low Earth Orbit, LEO）导航星座建设，低轨导航星座也已被列为我国下一代北斗系统的重点发展方向2。目前处于在建阶段的低轨导航星座主要包括：中国卫星网络集团有限公司的GW星座、中国商业企业北京未来导航科技有限公司的CENTISPACE星座；欧洲航天局的Celeste试验卫星3；美国商业企业Xona公司的Pulsar星座4。
除定位、导航与授时这一核心本职功能外，基于上述空间基础设施的北斗/GNSS/LEO反射遥感技术也获得快速发展。该技术通过处理携带地表反射面信息的GNSS/LEO反射多路径信号，能够实现雪深、多年冻土消融、土壤湿度、海平面潮汐、水位、植被含水量、滑坡等要素的全天候高精度反演；还可用于海面风速、有效波高的测量，捕捉海啸与风暴潮信号。当前，北斗/GNSS/LEO反射遥感技术方兴未艾，新的应用场景仍在持续挖掘，其应用边界几乎只受限于人类的想象力5。
1https://tv.cctv.com/2020/07/31/VIDE6hb94bCUqsW6PR4F92tS200731.shtml
2https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10635620/content.html
3https://www.esa.int/Applications/Satellite_navigation/Celeste
4https://www.xonaspace.com/pulsar
5https://www.163.com/dy/article/FDHO7IBH0512TRKA.html

重要成果：
在国内外，率先（首次）提出低轨导航卫星干涉反射遥感（LEO-IR）技术概念，并依托北京未来导航公司低轨导航试验卫星（CENTISPACE™）下行实测数据验证了LEO-IR的技术可行性和初步性能，从而实现从传统GNSS-IR到LEO-IR的技术跨越，为水库、河流、沿海地区的水位秒级动态遥感监测奠定了技术基础。

研究方向2：高频北斗/GNSS实时高精度定位测速（变形监测）
北斗/GNSS导航定位技术利用载体接收机接收轨道高度约2万公里的中轨导航卫星播发的导航信号，依托空间后方交会原理实现定位测速。高频GNSS精密定位测速常用方法有精密单点定位（PPP）、载波相位历元差分测速（TDCP）和原始多普勒测速（RD）。TDCP、RD可直接使用实时广播星历解算，PPP则依赖有时延的精密卫星产品。北斗B2b与伽利略HAS星基增强服务的发展，有效增强了PPP实时高精度定位能力。针对短期高精度形变监测，进一步提出去趋势的双差载波相位法（3DCP），其无需精密卫星产品，借助广播星历计算卫星高度角和方位角以构建映射关系矩阵，结合站星双差，通过高通滤波或低阶多项式拟合去除长期趋势，实现流动站短期位移波形的高精度提取。

重要成果：
高频GNSS高精度定位算法现已发展成熟，Pride等开源解算工具可实现较高的标称定位精度。然而面向大型水利工程安全监测、城市基础设施地震响应评估等强震动监测场景，现有技术仍存在应用短板：高动态条件下高频GNSS接收机内部会产生与锁相环构造、运动动态水平相关的动态应力系统误差；尽管通常会引入厘米级位移误差，但常被现有处理流程忽略。针对该问题，提出了一种频域误差建模与校正方案，规避了传统校正手段对接收机内部参数、外部传感器数据的依赖。实验验证显示，该方案能够有效消减动态应力系统误差，平均均方根误差由约20毫米降低至2毫米，整体精度提升约90%。该成果受邀作为特邀报告在2026年第11届青年地学论坛公开报告。

研究方向3：高频北斗/GNSS强震预警
地震预警被公认为是强震防灾减灾体系中最具现实效能的技术手段之一。当前，包括我国在内的绝大多数国家和地区，其地震预警系统仍主要依赖传统惯性地震观测数据，如宽频地震仪和强震仪记录。该类系统在中小地震案例实践中表现稳定、可靠，但随着地震规模的不断增大，其预警性能会明显退化，尤其在大型逆冲强震中易产生显著的震级低估问题。典型案例包括2011年日本9.1级东日本大地震，以及2025年俄罗斯勘察加8.8级地震。
相较于传统惯性地震观测手段，高频GNSS观测在强震近场波形的无饱和捕获以及地震预警参数的快速反演方面展现出独特优势，已逐步成为地震预警技术体系的重要补充方向。鉴于GNSS观测的优势，美国和日本已率先在以传统地震观测为核心的地震预警框架中引入高频GNSS增强模块，以提升地震与海啸预警的综合性能。传统地震预警与高频北斗/GNSS强震预警优势互补，是未来的重要发展趋势。

重要成果：
目前高频GNSS在强震波形捕获及地震预警参数反演方面仍存在精度、时效性与稳定性不足等问题，其在地震预警中的应用潜力尚未得到充分释放，已成为制约预警性能进一步提升的关键因素。针对该系列问题，本研究聚焦高频GNSS数据，提出并验证了一系列方法和模型：①构建高频GNSS PGD区域经验函数模型及端到端的高频GNSS深度学习模型；②提出基于速度峰值到时的矩心快速反演方法；③首次将原始多普勒观测数据引入高频GNSS地震学范畴，以提升波形类型的丰富度，并在此基础上建立原始多普勒瞬时速度烈度指标，构建“仪器烈度＋仪器烈度不确定度”的双参数描述模型；此外，④系统评估了基于北斗B2b和伽利略HAS星基增强的同震断层滑动分布准实时反演性能。其中，部分成果已成功应用于中国地震局建立的GNSS地震监测系统平台。