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利用地基GPS网研究和监测电离层总电子含量及应用

田言涛  
【摘要】: 本文利用地基GPS网的观测资料建立了区域高分辨率的实时电离层总电子含量(TEC)格网模型,基于这一模型可以实时监测TEC变化与实时改正网内单频GPS接收机的电离层延迟。实际数据分析表明,该模型详细反映了GPS网上空TEC的空间分布特征与变化特点,可比IGS提供的GIM以及IRI等模型更为有效地改正单频GPS接收机电离层延迟。此外,基于这一模型分析了上海综合GPS应用网(SCGAN)的历史资料,得到了SCGAN上空平均TEC的取样间隔为1分钟的连续时间序列和间隔为30分钟的TEC区域分布序列。在这些数据的基础上,着重研究了SCGAN范围内特别是上海地区上空的TEC时间变化特征与区域分布特点和SCGAN范围内TEC对磁暴的响应情况。结果显示,该地区的TEC既有电离层活动的普遍特征又有与局部环境有关的区域特性;磁暴期间,TEC值和TEC变化率均出现了一定程度的异常,区域分布呈现出南高北低的趋势,在白天这种特征更加显著;另外,磁暴期间的TEC在夜间到次日凌晨期间有一次大范围区域的上升,又于清晨逐渐回落到正常值。这些结果对于进一步了解SCGAN范围内电离层活动规律、电离层与日地活动及空间环境的关系、网内单频GPS接收机电离层延迟的有效改正等均有一定的积极意义。


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