基于再分析資料ERA5的對流層延遲估計方法及精度評估
發(fā)布時間:2022-01-07 15:06
提出基于再分析資料ERA5的天頂對流層延遲計算方法,使用中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡提供的26個GNSS測站2017年全年數(shù)據(jù),評估由該方法計算的天頂對流層延遲的精度,并與前一代再分析資料ERA-Interim的計算結(jié)果進行對比分析。結(jié)果顯示,ERA5計算的天頂對流層延遲均方根誤差比ERA-Interim計算結(jié)果低,表明新一代產(chǎn)品的精度有明顯提升。
【文章來源】:大地測量與地球動力學. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
所有測站ERA5再分析資料計算的對
本文選取26個測站在2017年全年的GNSS觀測值及GPS和GLONASS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù),用來評價再分析資料ERA5計算對流層延遲的精度,GNSS測站位置如圖1所示。利用GAMIT/GLOBK軟件解算天頂對流層延遲,對流層投影函數(shù)為GMF[11],衛(wèi)星截止高度角為10°,每隔1 h估計一次天頂對流層延遲[10]。再分析資料ERA5選擇水平方向格網(wǎng)分辨率為0.25°×0.25°、垂直方向上包含37層壓力層、時間分辨率為1 h的數(shù)據(jù),同時與使用水平方向格網(wǎng)分辨率為0.25°×0.25°、垂直方向上包含37層壓力層、時間分辨率為6 h的ERA-Interim資料進行對比分析?紤]到GNSS天頂對流層延遲、ERA5和ERA-Interim的分辨率分別為1 h、1 h和6 h,全部GNSS對流層延遲數(shù)據(jù)可用來與ERA5進行比較,而在比較GNSS與ERA-Interim時只選用與ERA-Interim相同時刻的GNSS天頂對流層延遲數(shù)據(jù)。選擇WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE 4個測站,分析GNSS、ERA5和ERA-Interim計算的天頂對流層延遲全年變化。從圖1可以看出,這4個測站分別位于中國南方地區(qū)、北方地區(qū)、西北地區(qū)以及青藏高原,代表著各地不同的氣候特征。圖2為上述4個測站分別使用ERA5、ERA-Interim及GNSS這3種方法計算的天頂對流層延遲的全年變化趨勢。可以看出,對流層延遲呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢,3種方法獲得的結(jié)果具有非常好的一致性。4個測站的對流層延遲變化范圍都在1~3 m之間,位于海拔較低區(qū)域的WUHN和BJFS站的天頂對流層延遲明顯大于另外兩個測站,特別是海拔最高的XZGE站,全年的天頂對流層延遲比WUHN站小1 m左右。以GNSS計算的天頂對流層延遲作為參考,表1(單位mm)為上述4個測站ERA5和ERA-Interim在每個月的RMS值。從表中可以看出,4個測站的RMS呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,且在5~9月的偏差明顯大于其他月份。該時段正處于中國的雨季,因此可能與大氣中水汽含量增多和大氣對流強烈而引起再分析資料誤差增大有關。
WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE站2017年
【參考文獻】:
期刊論文
[1]再分析資料計算中國區(qū)域?qū)α鲗友舆t精度[J]. 黃瑾芳,樓益棟,張衛(wèi)星,劉經(jīng)南. 測繪科學. 2018(05)
[2]用中國地區(qū)ERA-Interim資料計算ZTD和ZWD的精度分析[J]. 馬志泉,陳欽明,高德政. 大地測量與地球動力學. 2012(02)
[3]EGM 2008地球重力場模型在中國大陸適用性分析[J]. 章傳銀,郭春喜,陳俊勇,張利明,王斌. 測繪學報. 2009(04)
本文編號:3574764
【文章來源】:大地測量與地球動力學. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
所有測站ERA5再分析資料計算的對
本文選取26個測站在2017年全年的GNSS觀測值及GPS和GLONASS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù),用來評價再分析資料ERA5計算對流層延遲的精度,GNSS測站位置如圖1所示。利用GAMIT/GLOBK軟件解算天頂對流層延遲,對流層投影函數(shù)為GMF[11],衛(wèi)星截止高度角為10°,每隔1 h估計一次天頂對流層延遲[10]。再分析資料ERA5選擇水平方向格網(wǎng)分辨率為0.25°×0.25°、垂直方向上包含37層壓力層、時間分辨率為1 h的數(shù)據(jù),同時與使用水平方向格網(wǎng)分辨率為0.25°×0.25°、垂直方向上包含37層壓力層、時間分辨率為6 h的ERA-Interim資料進行對比分析?紤]到GNSS天頂對流層延遲、ERA5和ERA-Interim的分辨率分別為1 h、1 h和6 h,全部GNSS對流層延遲數(shù)據(jù)可用來與ERA5進行比較,而在比較GNSS與ERA-Interim時只選用與ERA-Interim相同時刻的GNSS天頂對流層延遲數(shù)據(jù)。選擇WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE 4個測站,分析GNSS、ERA5和ERA-Interim計算的天頂對流層延遲全年變化。從圖1可以看出,這4個測站分別位于中國南方地區(qū)、北方地區(qū)、西北地區(qū)以及青藏高原,代表著各地不同的氣候特征。圖2為上述4個測站分別使用ERA5、ERA-Interim及GNSS這3種方法計算的天頂對流層延遲的全年變化趨勢。可以看出,對流層延遲呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢,3種方法獲得的結(jié)果具有非常好的一致性。4個測站的對流層延遲變化范圍都在1~3 m之間,位于海拔較低區(qū)域的WUHN和BJFS站的天頂對流層延遲明顯大于另外兩個測站,特別是海拔最高的XZGE站,全年的天頂對流層延遲比WUHN站小1 m左右。以GNSS計算的天頂對流層延遲作為參考,表1(單位mm)為上述4個測站ERA5和ERA-Interim在每個月的RMS值。從表中可以看出,4個測站的RMS呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,且在5~9月的偏差明顯大于其他月份。該時段正處于中國的雨季,因此可能與大氣中水汽含量增多和大氣對流強烈而引起再分析資料誤差增大有關。
WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE站2017年
【參考文獻】:
期刊論文
[1]再分析資料計算中國區(qū)域?qū)α鲗友舆t精度[J]. 黃瑾芳,樓益棟,張衛(wèi)星,劉經(jīng)南. 測繪科學. 2018(05)
[2]用中國地區(qū)ERA-Interim資料計算ZTD和ZWD的精度分析[J]. 馬志泉,陳欽明,高德政. 大地測量與地球動力學. 2012(02)
[3]EGM 2008地球重力場模型在中國大陸適用性分析[J]. 章傳銀,郭春喜,陳俊勇,張利明,王斌. 測繪學報. 2009(04)
本文編號:3574764
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