附加经验模型虚拟观测的全球电离层球谐函数建模
本文选题:全球电离层 + 球谐函数 ; 参考:《地球物理学进展》2017年03期
【摘要】:采用球谐函数建立GNSS反演全球电离层模型时,由于南极和海洋等地区缺少GNSS数据,导致电离层穿刺点分布不均匀甚至空白,电离层建模精度较差,甚至出现与物理背景不符的负值结果.本文研究附加经验电离层模型虚拟观测的全球电离层球谐函数建模,在穿刺点空白区域分别采用Klobuchar、IRI和NeQuick三种电离层经验模型计算的TEC信息作为约束,旨在比较三种经验模型对全球特别是穿刺点空白区域的电离层建模精度的改善效果,以及三种经验模型在不同地区的适用性.选取全球279个IGS站的全天GPS数据计算分析,结果表明,附加经验模型虚拟观测能有效提高全球电离层建模的精度,特别是穿刺点空白区域的精度.以UT11时刻为例,三种经验模型分别将全球建模精度从11.43TECU提高至3.28、3.42和4.15TECU;赤道周围采用IRI模型约束效果最优,南半球中高纬度和南极地区三种经验模型的效果相近,Klobuchar模型约束在中纬度地区效果最显著;此外三种经验模型在不同时刻的约束效果各有差别.
[Abstract]:When using spherical harmonic function to establish global ionospheric model by GNSS inversion, due to the lack of GNSS data in Antarctic and oceanic regions, the distribution of ionospheric puncture points is uneven or even blank, and the accuracy of ionospheric modeling is poor. There are even negative results that do not match the physical background. In this paper, the global ionospheric spherical harmonic function modeling with empirical ionospheric model virtual observation is studied. The TEC information calculated by Klobuchara IRI and NeQuick empirical models is used as the constraint in the blank region of the puncture point. The aim of this paper is to compare the effect of three kinds of empirical models on the accuracy of ionospheric modeling in the whole world, especially in the blank region of puncture points, and the applicability of the three models in different regions. The global total GPS data of 279 IGS stations are calculated and analyzed. The results show that the virtual observation of the additional empirical model can effectively improve the accuracy of the global ionospheric modeling, especially the accuracy of the blank area of the puncture point. Taking the UT11 moment as an example, the global modeling accuracy is improved from 11.43TECU to 3.283.42 and 4.15TECU respectively by three empirical models, and the constraint effect is optimized by using the IRI model around the equator. The effect of Klobuchar model is the most significant in the mid-latitude region, and the effect of the three empirical models is different at different times.
【作者单位】: 同济大学测绘与地理信息学院;
【基金】:国家自然科学基金(41622401,41574023,41374031,41574146) 中国国家重点研究和发展项目(2016YFB0501802) 大地测量学和地球动力学国家重点实验室(SKLGED2016-3-1-EZ)共同资助
【分类号】:P228.4
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,本文编号:1842940
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