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《西南交通大学》 2017年
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地基GPS水汽反演及水汽层析研究

薛骐  
【摘要】:GPS气象学为GPS探测大气水汽奠定了理论基础,地基GPS大气水汽监测网和GPS连续观测站为地基GPS水汽反演提供了绝好的条件,当前气象学正在从技术研究逐步走向业务化应用。所以地基GPS水汽反演精度提高、气象应用和三维层析精度提高均是当前研究的热点。本文针对以上内容,利用香港连续观测站以及探空数据进行了地基GPS水汽反演,主要内容如下:1、依据香港地区2014年-2016年10月份探空数据,建立了香港地区加权平均温度模型。实验后发现,本地化模型计算10月份的加权平均温度误差基本保持在3.4度以内,造成的PWV误差保持在1mm以内。2、在依据GPS观测站坐标信息进行地势拟合时,发现3次模型虽然拟合误差小,但是对于未参与拟合测站的误差较大,所以在地势拟合过程中需根据实际地势情况进行模型确定。本文通过PWV拟合研究发现,香港地区地势拟合以2次模型为最佳,平面方向梯度因子对于PWV拟合精度并没有显著提高。3、本文基于地势拟合模型进行了 PWV香港地区的拟合,并发现当地势拟合模型误差在1km以内时能够保证PWV误差控制在1mm以内。在基于地势拟合的PWV平面拟合时序分析图中发现,使用平面PWV拟合不仅在精度上有所保证,而且能通过该方法对水汽走势、运动状态有明显的判断。4、针对传统层析方法中采用平面分层而不能顾及测站之间高差的问题,本文提出使用基于地势拟合的三维层析方案,并分别从滤波次数、平面格网划分长度和地势拟合模型进行考虑。结果表明基于地势拟合的三维层析方法在低层3km以下和高层6km以上区域较传统层析方法解算的水汽密度有明显的精度提高,但是在中层3km-6km区域精度较传统平面层析结果较差。最后提出使用组合方案对水汽密度进行计算,结果证明该方法能够有效提高结果精度。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P228.4;P407

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