【摘要】：水汽是大氣中的活躍成分,實現(xiàn)對大氣水汽的連續(xù)、實時監(jiān)測對于提高中短期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性、系統(tǒng)研究大氣的演變過程等十分重要。相比于傳統(tǒng)的水汽探測手段,GNSS水汽探測技術(shù)具有高時空分辨率、低成本、不受天氣狀況影響等優(yōu)勢,目前基于該技術(shù)獲得的高精度水汽產(chǎn)品已在氣象部門得到實際應(yīng)用。本文以實時精密單點定位(Real-Time Precise Point Positioning,RT-PPP)技術(shù)為基礎(chǔ),對GNSS實時水汽探測方法進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。對全球氣象模型GPT/2及其用于GNSS水汽反演的精度進(jìn)行了分析;基于ECMWF數(shù)據(jù),構(gòu)建了新的全球大氣加權(quán)平均溫度模型;利用MGEX和IGS站網(wǎng)數(shù)據(jù),對實時GNSS水汽探測的精度進(jìn)行驗證和分析。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:1.詳細(xì)闡述了基于GNSS技術(shù)進(jìn)行大氣可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)反演的基本算法,重點介紹了采用RT-PPP技術(shù)進(jìn)行實時水汽反演的方法,并對影響實時水汽反演精度的因素進(jìn)行了分析。2.采用北美SuomiNet網(wǎng)的實測氣象數(shù)據(jù)和GNSS觀測數(shù)據(jù),評價了在無氣象觀測的情況下,利用全球氣象模型GPT、GPT2提供的氣象參數(shù)進(jìn)行大氣可降水量反演的精度,發(fā)現(xiàn)采用GPT2模型的PWV反演精度為1.3mm,GPT模型為1.6mm。3.考慮到目前常用的加權(quán)平均溫度模型是基于某一特定區(qū)域的探空數(shù)據(jù)構(gòu)建的線性模型,不具有全球適用性,本文基于ECMWF數(shù)據(jù)構(gòu)建了顧及季節(jié)改正的新的大氣加權(quán)平均溫度模型,與ECMWF數(shù)據(jù)相比,新模型的RMS優(yōu)于2.2K,與探空數(shù)據(jù)相比,該模型的RMS為3.6K。4.利用MGEX站網(wǎng)數(shù)據(jù),采用WUH事后精密星歷,以IGS提供的ZTD(Zenith Tropospheric Delay)產(chǎn)品為參考,本文解算的BeiDou單系統(tǒng)、GPS單系統(tǒng)、GLONASS單系統(tǒng)以及3個系統(tǒng)聯(lián)合的ZTD的RMS分別為17.5 mm、8.5mm、9.7 mm和8.6 mm;采用IGS站點數(shù)據(jù),利用RTS(Real Time Service)實時數(shù)據(jù)流產(chǎn)品,本文解算的實時GPS ZTD相比于IGS ZTD的RMS為9.8mm,相對于事后GPS ZTD的RMS為6.5mm。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P228.4;P412
【圖文】：

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文23圖3-1 GPS站點分布圖Fig 3-1 Distribution of GPS stations3.3.1 ZWD 結(jié)果分析以實測氣象值和基于實測值計算得到的 ZWD 為標(biāo)準(zhǔn)，對采用 GPT 模型和 GPT2 模型計算的氣象參數(shù)和 ZWD 進(jìn)行評價。圖 3-2 給出了 sa06 站 GPT 模型的氣壓誤差 P 1和ZWD 偏差 Z WD1與 GPT2 模型的氣壓誤差 P 2和 ZWD 偏差 Z WD2的時間序列。從圖中可以看出，不管是氣壓誤差還是 ZWD 偏差，兩種模型均具有相同的變化趨勢，且不同模型之間的差別很小，說明兩種模型的精度相當(dāng)。此外，從圖中也可以發(fā)現(xiàn) ZWD 偏差的變化趨勢與氣壓誤差的變化趨勢存在很明顯的相關(guān)性，具體來說就是兩者的變化趨勢正好相反，即 ZWD 的偏差隨著氣壓誤差的增大而減小，隨著氣壓誤差的減小而增大。這主要是因為

第三章 全球氣象模型 GPT/2 用于水汽反演的精度分析24圖3-3 GPT和GPT2模型的氣壓、ZWD誤差統(tǒng)計結(jié)果Fig 3-3 Mean bias and RMS of differences in pressure and ZWD using GPT and GPT2圖 3-3 給出了不同測站 GPT 和 GPT2 模型的氣壓誤差、ZWD 偏差的統(tǒng)計結(jié)果，從圖中可以看出，對于多數(shù)測站，兩種模型的 ZWD 偏差和氣壓誤差的平均值基本相同，其中 ZWD 偏差的均值基本在±5mm 以內(nèi)，氣壓誤差的均值在±2.5hpa 以內(nèi)；ZWD 偏差的 RMS 在多數(shù)測站小于 10mm，而氣壓誤差的 RMS 也基本在 5hpa 以內(nèi)。但對比不同的測站可以發(fā)現(xiàn)，在 sa11 站和 sa46 站，GPT 模型的 ZWD 偏差要明顯大于 GPT2 模型，對比這兩個站的氣壓誤差也可以發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象。由于這兩個站 GPT 模型的 ZWD 偏差和氣壓誤差較大

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;2002國際GPS/GNSS學(xué)術(shù)年會[J];國際學(xué)術(shù)動態(tài);2004年01期

2 劉暢;丁凡;田淼清;;GNSS安全——網(wǎng)絡(luò)空間安全的新戰(zhàn)場[J];全球定位系統(tǒng);2019年01期

3 張雙成;戴凱陽;南陽;張勤;瞿偉;李振宇;趙迎輝;;GNSS-MR技術(shù)用于雪深探測的初步研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2018年02期

4 李加群;王健;趙向東;;GNSS觀測數(shù)據(jù)解算檢查及自動存儲研究[J];測繪與空間地理信息;2017年12期

5 白帆;;海上復(fù)雜環(huán)境對GNSS天線信號影響的分析[J];數(shù)字通信世界;2018年03期

6 熊尋安;龔春龍;曹夢成;曹志德;;茜坑水庫主壩表面GNSS變形監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];人民長江;2018年12期

7 鐘梓敏;;略論幾種常見引起GNSS測量出現(xiàn)誤差的因素[J];科技資訊;2018年10期

8 張鵬飛;徐泮林;;多系統(tǒng)GNSS在弱信號環(huán)境下的比較研究與精度評估[J];北京測繪;2018年08期

9 文述生;王江林;李寧;閆少霞;;GNSS RTK在測繪測量中的技術(shù)應(yīng)用研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2018年25期

10 朱曙光;聶松廣;郭玉珍;;GNSS-RTK外業(yè)操作五步教學(xué)法[J];內(nèi)江科技;2018年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王凱龍;郭杭;田寶連;王海濤;;GNSS車載相對定位實驗研究[A];衛(wèi)星導(dǎo)航定位與北斗系統(tǒng)應(yīng)用2016——星參北斗 位聯(lián)世界[C];2016年

2 ;GNSS系統(tǒng)的研究與發(fā)展[A];衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)2010[C];2010年

3 Lingxuan Wang;Yu Gan;Erhu Wei;Lifen Sui;Xuexi Liu;;INS-Aided Single-Frequency Cycle-Slip Detection for Real-Time Kinematic GNSS[A];第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S10 多源融合導(dǎo)航技術(shù)[C];2018年

4 Yaozong Zhou;Cuilin Kuang;Shaohua Dou;Ziping Liu;;Development and Assessment of GNSS Online Differential Data Processing System Based on HNCORS[A];第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S02 導(dǎo)航與位置服務(wù)[C];2018年

5 Peng Hu;Guanwen Huang;Qin Zhang;Xiaolei Wang;Min Mao;;Algorithm and Performance of Precipitable Water Vapor Retrieval Using Multiple GNSS Precise Point Positioning Technology[A];第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S01 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)[C];2018年

6 Zhengxun He;Shuangcheng Zhang;Yang Nan;Kai Liu;Wei Qu;Huilin Wu;Qi Liu;;Analysis of Sea Surface Multipath and Impact on GNSS Precision Positioning[A];第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S01 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)[C];2018年

7 Ran Zeng;Yang Liu;;Clock Jump Repair of high-rate GNSS data for earthquake monitoring in Japan[A];第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S01 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)[C];2018年

8 肖嶺;李向;白明玄;潘靜璇;;GNSS壓制欺騙信號特征分析[A];第十二屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2018年

9 張文金;;差分GNSS在無人機上的應(yīng)用[A];云南省測繪地理信息學(xué)會2016年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2016年

10 劉艷祥;;松陽縣南城區(qū)塊一級GNSS測量的設(shè)計與實施[A];“踐行‘五大發(fā)展理念’，提升地質(zhì)服務(wù)能力”——浙江省地質(zhì)學(xué)會2016年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 包�！∨斫ㄈA;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)建功汶川災(zāi)后重建[N];中國測繪報;2009年

2 王立彬;中國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),奪下千萬美元大單[N];新華每日電訊;2007年

3 本報記者 陳錦鋒;華測導(dǎo)航加快核心業(yè)務(wù)發(fā)展 多元化發(fā)力驅(qū)動業(yè)績穩(wěn)定增長[N];通信信息報;2018年

4 王娜;我GNSS技術(shù)打破國外壟斷[N];科技日報;2007年

5 本報記者 楊蕾;計量更準(zhǔn)導(dǎo)航才能更準(zhǔn)[N];中國質(zhì)量報;2014年

6 中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會咨詢中心主任 曹沖;全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)狀和前景[N];中國測繪報;2009年

7 王雅麗;實施國際化戰(zhàn)略[N];中國測繪報;2010年

8 北京合眾思壯科技股份有限公司 彭玉群;移動GIS蓄勢待發(fā)[N];計算機世界;2008年

9 文湘北邋田力;全面認(rèn)識全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)[N];中國測繪報;2007年

10 中國地震局地質(zhì)研究所研究員 甘衛(wèi)軍;“陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)”監(jiān)測地殼運動[N];北京日報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張豹;地基GNSS水汽反演技術(shù)及其在復(fù)雜天氣條件下的應(yīng)用研究[D];武漢大學(xué);2016年

2 任曉東;多系統(tǒng)GNSS電離層TEC高精度建模及差分碼偏差精確估計[D];武漢大學(xué);2017年

3 徐兵;彈載GNSS軟件接收機基帶信號處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2018年

4 聶志喜;多模GNSS精密單點定位模型統(tǒng)一理論與方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

5 夏敬潮;融合泛在無線信號與GNSS的室內(nèi)外定位方法研究[D];武漢大學(xué);2015年

6 呂海洋;基于車行GNSS軌跡數(shù)據(jù)的道路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與增強方法研究[D];南京師范大學(xué);2017年

7 徐廣輝;新信號體制GNSS接收機信號同步與干擾抑制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

8 徐鑒;市區(qū)環(huán)境下GNSS多徑信號盲處理技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

9 王笑蕾;地基GNSS近地空間水環(huán)境遙感監(jiān)測研究[D];長安大學(xué);2018年

10 丁楠;地基GNSS水汽層析關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 湯佳明;移動平臺上GNSS多天線基線解算方法研究[D];長沙理工大學(xué);2018年

2 陳亮;GNSS單頻精密單點定位算法研究[D];武漢大學(xué);2017年

3 盧楠;面向橋梁GNSS變形監(jiān)測的改進(jìn)量測擴增卡爾曼濾波方法及應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 賈鵬志;靶場GNSS性能評估與完好性監(jiān)測[D];戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué);2018年

5 朱恩慧;地基GNSS探測水汽方法及應(yīng)用研究[D];戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué);2018年

6 全偉;VLBI2010技術(shù)在GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星精密定軌應(yīng)用中的理論和方法研究[D];戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué);2018年

7 臧建飛;實時GNSS水汽探測方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

8 華亮;基于RTS的實時GNSS精密單點定位技術(shù)及應(yīng)用研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

9 李樂樂;基于多模GNSS組合的高精度測速方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

10 柴軍兵;高精度GNSS基線處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2016年

本文編號：2716378