地基GPS探測(cè)水汽理論與技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2019-08-17 11:04
【摘要】:地球大氣中的水汽的變化影響著整個(gè)天氣系統(tǒng)的變化,鑒于常規(guī)水汽監(jiān)測(cè)手段的不足嚴(yán)重制約了對(duì)水汽的時(shí)變特性和空間分布的規(guī)律探測(cè),地基GPS作為新型的大氣探測(cè)手段具有時(shí)空分辨率高、探測(cè)精度高、成本低、不受天氣狀況影響、無(wú)需標(biāo)定、簡(jiǎn)捷方便等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)逐步成為常規(guī)探測(cè)手段的有力補(bǔ)充。但是,作為大地測(cè)量學(xué)與大氣科學(xué)的交叉學(xué)科,地基GPS氣象學(xué)還有諸如高精度獲取可降水量、基于GPS斜路徑水汽反演水汽分布特征、高精度水汽層析算法等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一步細(xì)化和研究。 本論文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),全面探討了利用地基GPS探測(cè)水汽技術(shù)高精度的獲得可降水量PWV、對(duì)流層模型、GPS斜路徑水汽SWV、層析水汽空間分布等技術(shù)問(wèn)題,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下: 1、從地基GPS探測(cè)水汽的原理出發(fā),系統(tǒng)闡述了大氣可降水量PWV的獲取方法,分析了大氣可降水量的影響因素,最后結(jié)合實(shí)測(cè)探空數(shù)據(jù)對(duì)GPS-PWV進(jìn)行了驗(yàn)證; 2、詳細(xì)介紹了常用對(duì)流層延遲改正模型,對(duì)各個(gè)對(duì)流層模型進(jìn)行了深入剖析及對(duì)比分析,為建立局部及全球?qū)α鲗幽P吞峁┲匾獏⒖迹?3、對(duì)兩種獲取對(duì)流層可降水量的模式進(jìn)行對(duì)比分析,探討了利用精密單點(diǎn)定位模式進(jìn)行水汽空間分布反演的方法,并用其分析了降水過(guò)程中的可降水量變化規(guī)律,利用單GPS站斜路徑上的水汽分布反演了香港地區(qū)暴雨期間的水汽變化規(guī)律,證明了利用區(qū)域地基GPS觀測(cè)網(wǎng)中傾斜路徑水汽可有效探測(cè)不同方位上水汽的分布和變化。 4、對(duì)地基GPS層析水汽空間分布的常用算法進(jìn)行了分析探討,采用基于抗差方差分量估計(jì)的方法解決了附加約束條件層析算法中的定權(quán)問(wèn)題,改善并提高了層析產(chǎn)品的精度,,并利用香港地區(qū)地基GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該算法的有效性。
【圖文】:
2.1 地基 GPS 探測(cè)水汽天頂 PWV 流程圖(引自張雙成,200水量精度的因素獲取的可降水量 PWV 的精度受眾多因素的影響,主要有的擬合誤差等。下面將對(duì)這兩種誤差進(jìn)行詳細(xì)分析。延遲誤差濕延遲直接影響可降水量 PWV 的精度,而目前影響天頂有:天頂總延遲ZTD 的計(jì)算誤差,天頂靜力學(xué)延遲ZH表性誤差。,天頂濕延遲可由式(2.14)向大氣可降水量轉(zhuǎn)換,按22222PWVZWDPWV ZWD
圖 3.1 通過(guò)內(nèi)插的水汽壓換算到的大氣相對(duì)濕度分布swefhume 10000706 1 .00062 3.14 10 5.6 10( 27 fPTw0220533.937110476.3431645100.01exp(1.2378847101.9121316 TeTs計(jì)算對(duì)流層延遲衛(wèi)星信號(hào)大部分是以斜路徑的方式達(dá)到 GPS斜路徑上的對(duì)流層延遲設(shè)定的未知數(shù),則會(huì)出無(wú)法求解。因此在 GPS 測(cè)量中,通常是假設(shè)的對(duì)流層延遲是方位對(duì)稱的,衛(wèi)星信號(hào)傳播天頂延遲ztdd 利用映射函數(shù) MF 投影到衛(wèi)星信
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:P228.4;P426
本文編號(hào):2527747
【圖文】:
2.1 地基 GPS 探測(cè)水汽天頂 PWV 流程圖(引自張雙成,200水量精度的因素獲取的可降水量 PWV 的精度受眾多因素的影響,主要有的擬合誤差等。下面將對(duì)這兩種誤差進(jìn)行詳細(xì)分析。延遲誤差濕延遲直接影響可降水量 PWV 的精度,而目前影響天頂有:天頂總延遲ZTD 的計(jì)算誤差,天頂靜力學(xué)延遲ZH表性誤差。,天頂濕延遲可由式(2.14)向大氣可降水量轉(zhuǎn)換,按22222PWVZWDPWV ZWD
圖 3.1 通過(guò)內(nèi)插的水汽壓換算到的大氣相對(duì)濕度分布swefhume 10000706 1 .00062 3.14 10 5.6 10( 27 fPTw0220533.937110476.3431645100.01exp(1.2378847101.9121316 TeTs計(jì)算對(duì)流層延遲衛(wèi)星信號(hào)大部分是以斜路徑的方式達(dá)到 GPS斜路徑上的對(duì)流層延遲設(shè)定的未知數(shù),則會(huì)出無(wú)法求解。因此在 GPS 測(cè)量中,通常是假設(shè)的對(duì)流層延遲是方位對(duì)稱的,衛(wèi)星信號(hào)傳播天頂延遲ztdd 利用映射函數(shù) MF 投影到衛(wèi)星信
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:P228.4;P426
【引證文獻(xiàn)】
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4 張婧宇;基于北斗系統(tǒng)的對(duì)流層天頂延遲解算與分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心);2015年
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本文編號(hào):2527747
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