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近实时GPS水汽自动处理系统的初步研究

赵峰  
【摘要】:大气中的水汽含量是了解大气变化的一个十分重要的信息,许多气象学者一直将水汽及其变化作为重要研究课题。但目前传统的探测手段存在许多局限性,严重制约了水汽资料在气象方面的应用。随着近几年GPS技术的飞速发展,GPS在水汽监测方面的研究引起越来越多科学家的关注,其作为一种新型的探测手段具有探测精度高,全天候,高时空分辨率,观测稳定,无需校正等优点,逐渐成为常规气象探测手段的有力补充。 本文重点概述地基GPS反演水汽的基本原理及近实时GPS水汽含量自动处理系统的研究。通过本文的陈述和研究可以看出整个系统为自动采集GPS观测数据和气象数据,自动下载星历文件,基于高精度处理软件,自动处理、存储、显示、报警的综合处理系统。 针对实现近实时GPS水汽自动处理系统的实际问题做出如下研究: 1、探讨利用北京市区域性地基GPS网实时获取测站上空绝对PWV的若干问题,根据北京GPS综合应用网的具体情况,提出实现水汽自动处理方案。包括数据双差技术处理软件、精密预报星历的使用、网外辅助站确定等问题。 2、整个系统流程采用现代通信、高精度自动化后处理、WEB网络发布等先进技术,解决基准站的数据采集后如何组织;如何集中处理和管理;如何发布;如何实现高实时性等问题。 3、利用该系统对2004年7月10日北京的一次强降水过程的大气水汽含量进行了反演,结果表明:在暴雨发生前3~4小时左右,GPS测量的气柱水汽含量在两小时内突增了6-7mm,很好地预示了其后的降水过程。可见该系统反演的全天候大气水汽场,可为准确监测和预报突发性强降水提供有意义的指标。 随着北京全球定位系统(GPS)综合网的建设,以及地基GPS水汽反演技术的不断成熟,建立实时GPS数据下载和水汽自动处理系统,可为气象科学研究提供所需的数据资料,促进地基GPS气象学的业务化发展。


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