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地基GPS技术反演大气水汽研究及其应用

杨创  
【摘要】:利用GPS技术反演大气水汽是一种全新的水汽探测手段,它能够有效弥补常规水汽探测手段的诸多不足,提供高精度、大容量、近实时的水汽信息。对地基GPS探测大气水汽技术进行深入研究,旨在进一步提高GPS反演水汽的精度和实用性,发掘其探测大气水汽信息的能力,使其更好地为气象业务服务。文章针对对流层延迟解算过程中解算参数的选择和设置问题进行探讨,结果表明普通站点应尽量利用双差定位获取初始坐标,采用预报精密星历能够得到与事后精密星历基本一致的天顶延迟解算结果,在目前的条件下使用双频组合的LC虚拟观测值能够得到理想的解算成果;利用实测数据分析了静力学延迟模型,结果表明模型主要受到气压测量误差影响;利用昆明地区2008年10~12月的探空数据,根据线性回归理论建立了昆明局地加权平均温度模型,通过比较昆明模型、Bevis模型和探空观测得到的Tm值和大气可降水量,发现昆明模型Tm值和可降水量都更加接近探空值,证明了昆明局地模型计算GPS可降水量的可靠性和区域适用性;利用2008年东亚地区19个测站的GPS观测数据反演出2、5、8和11月的大气水汽值,计算得到上海站全年水汽值与探空值差值的均方根值为4.39mm,标准差为4.31mm,两者间相关系数达到0.9741,表明了反演结果的可靠性,然后内插绘出东亚水汽分布等值线图,结合大气环流分析得知GPS水汽分布与东亚地区水汽基本规律是相符合的。


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