數百萬部智能手機數據生成電離層全圖

科技日報北京11月14日電 （記者張夢然）據《自然》雜誌13日發表的一篇論文稱，利用數百萬部智能手機彙總的測量結果，建立了地球電離層全面地圖，從而改進全球定位系統。

電離層是地球大氣的上層，這個區域的特點是含有大量自由電子和離子，這些粒子主要是由於太陽輻射（包括紫外線和X射線）對大氣分子的電離作用而產生的。由於電離層中的自由電子密度分佈不均，因此發射到地球的衞星無線電波，會基於電離層不同區域的電子行為而產生不同速度。這會帶來多種影響，例如干擾裝載地球上全球定位系統的衞星的準確性。追蹤電離層中的電子密度，有助於校準波速差異，但基於地面的全球導航衞星系統（GNSS）接收器產生的地圖，可能仍存在差距。

谷歌研究院的研究人員此次用數百萬部安卓智能手機中的匿名測量數據，生成了電離層及其動態狀況的地圖，其覆蓋面是傳統地面接收器的兩倍。有些安卓手機配備了雙頻GNSS接收器，能與較大的地面接收器進行相同的測量。

在比較了手機生成的電離層地圖和2023年兩個月裏9000個GNSS接收器生成的地圖後，研究人員發現兩者高度一致。他們表示，雖然手機和地面接收器都遍佈全球，但在東歐、印度、南亞以及南美和非洲部分地區，手機的覆蓋更廣，因此在這些地方能繪製出更好的電離層地圖。

值得注意的是，研究人員承認目前這個技術仍存在侷限性，即安卓手機比GNSS地面陣列小得多，也不夠複雜，這增加了它可檢測的噪音。

【總編輯圈點】

想象一下，你我手中的智能手機，不僅僅是日常生活的助手，還能化身為地球科學的“探針”，共同繪製一張覆蓋全球的電離層動態圖譜。這對於提高全球定位系統的準確性和可靠性具有重大意義，尤其是在那些傳統地面接收器難以觸及的偏遠地區，手機網絡將填補科學觀測的空白地帶。這是一次技術上的飛躍，也是對“眾人拾柴火焰高”這一古老智慧的現代詮釋。它或許還反映出一個未來趨勢：人們手中的每一塊屏幕，都能成為科研窗口，讓更多人都能參與到宏偉的科學探索之旅中來。