收藏本站
《西南交通大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

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。
【关键词】:加权平均温度 PWV拟合 三维水汽层析 探空数据
【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
【目录】:
  • 摘要6-7
  • abstract7-10
  • 第一章 绪论10-15
  • 1.1 研究的目的和意义10-11
  • 1.2 国内外研究现状11-13
  • 1.2.1 国内研究现状11-12
  • 1.2.2 国外研究现状12-13
  • 1.3 研究内容和研究方法13-15
  • 第二章 地基GPS水汽反演及层析基本原理15-33
  • 2.1 引言15-16
  • 2.2 对流层天顶延迟16-20
  • 2.2.1 天顶总延迟16-18
  • 2.2.2 天顶静力延迟18-19
  • 2.2.3 天顶湿延迟及PWV计算19-20
  • 2.3 斜路径水汽含量20-24
  • 2.3.1 斜路径湿延迟21-23
  • 2.3.2 斜路径水汽含量的计算23-24
  • 2.4 地基GPS三维层析大气水汽技术基本原理与方法24-31
  • 2.4.1 地基GPS层析大气水汽技术原理24-26
  • 2.4.2 地基GPS层析大气水汽技术方法26-31
  • 2.5 本章小结31-33
  • 第三章 地基GPS水汽反演误差及拟合模型分析33-63
  • 3.1 引言33
  • 3.2 大气加权平均温度Tm本地化模型的建立33-38
  • 3.2.1 加权平均温度的计算方法33-35
  • 3.2.2 数据的选取35-36
  • 3.2.3 加权平均温度Tm本地化改进及精度检验36-38
  • 3.3 多基站天顶PWV的拟合模型研究38-62
  • 3.3.1 拟合模型方法探讨39-41
  • 3.3.2 区域PWV拟合模型及精度分析41-55
  • 3.3.3 降水区和周边地区PWV与实际降水量分析55-62
  • 3.4 本章小结62-63
  • 第四章 地基GPS层析大气水汽方法改进及其应用63-85
  • 4.1 引言63-64
  • 4.2 传统地基GPS三维层析实验及精度分析64-65
  • 4.2.1 实验数据64
  • 4.2.2 层析实验结果精度验证64-65
  • 4.3 基于地势拟合的地基GPS三维层析实验及精度分析65-71
  • 4.3.1 地势拟合模型探讨及精度分析66-70
  • 4.3.2 层析实验结果精度验证70-71
  • 4.4 三维层析方法对比分析71-80
  • 4.4.1 层析Kalman滤波解算次数分析71-73
  • 4.4.2 层析平面格网距离分析73-75
  • 4.4.3 基于曲面拟合模型的层析结果分析75-76
  • 4.4.4 传统层析方法与基于曲面拟合的层析方法比较76-77
  • 4.4.5 组合方法分析77-80
  • 4.5 地基GPS层析大气水汽垂直分布特征分析80-84
  • 4.6 本章小结84-85
  • 第五章 总结与展望85-87
  • 5.1 本文的主要研究结论85-86
  • 5.2 本文研究的创新点86
  • 5.3 存在的问题及展望86-87
  • 致谢87-88
  • 参考文献88-93
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果93

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐桂荣;陈波;万蓉;李武阶;冯光柳;;地基GPS不同水汽反演方法的误差分析[J];暴雨灾害;2008年04期
2 解琨;辛成章;;南京地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型研究[J];工程勘察;2012年10期
3 王伟民,孙晓敏,张仁华,唐新斋,朱治林;地物反射光谱对MODIS近红外波段水汽反演影响的模拟分析[J];遥感学报;2005年01期
4 陈兆林;张书毕;冯华俊;;GPS定位与水汽反演中对流层干延迟的订正研究[J];气象科学;2009年04期
5 陈澍;熊永良;张绪丰;黄丁发;;GPS水汽反演技术在四川地区的应用研究[J];全球定位系统;2011年01期
6 青盛;吕弋培;黄丁发;龚涛;;GPS水汽反演在成都地区的应用[J];四川测绘;2008年03期
7 刘爱梅;胡鹏;尹承美;梁永礼;;GPS水汽反演资料在济南地区的应用[J];气象科学;2010年04期
8 穆宝胜;施昆;;地基GPS水汽反演昆明地区加权平均温度的模型建立[J];测绘科学;2013年03期
9 李国翠;李国平;杜成华;苗志成;;华北地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型研究[J];南京气象学院学报;2009年01期
10 杨成生;张勤;赵超英;朱武;王亚男;王宏宇;;基于MODIS和GPS的D-InSAR大气延迟改正[J];大地测量与地球动力学;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘爱梅;胡鹏;尹承美;梁永礼;;GPS水汽反演资料在济南地区的应用[A];山东气象学会2010年优秀学术论文评选活动优秀论文集[C];2010年
2 李国翠;李国平;刘凤辉;苗志成;;华北地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型研究[A];中国气象学会2008年年会大气物理学分会场论文集[C];2008年
3 王小亚;杨剑;胡小工;;基于无线电探空仪历史资料的GPS四维水汽反演[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谷晓平;GPS水汽反演及降雨预报方法研究[D];中国农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 薛骐;地基GPS水汽反演及水汽层析研究[D];西南交通大学;2017年
2 青盛;地基GPS水汽反演的研究[D];西南交通大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026