基于再分析资料ERA5的对流层延迟估计方法及精度评估
发布时间：2022-01-07 15:06
提出基于再分析资料ERA5的天顶对流层延迟计算方法,使用中国大陆构造环境监测网络提供的26个GNSS测站2017年全年数据,评估由该方法计算的天顶对流层延迟的精度,并与前一代再分析资料ERA-Interim的计算结果进行对比分析。结果显示,ERA5计算的天顶对流层延迟均方根误差比ERA-Interim计算结果低,表明新一代产品的精度有明显提升。
【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
所有测站ERA5再分析资料计算的对
本文选取26个测站在2017年全年的GNSS观测值及GPS和GLONASS系统观测数据,用来评价再分析资料ERA5计算对流层延迟的精度,GNSS测站位置如图1所示。利用GAMIT/GLOBK软件解算天顶对流层延迟,对流层投影函数为GMF[11],卫星截止高度角为10°,每隔1 h估计一次天顶对流层延迟[10]。再分析资料ERA5选择水平方向格网分辨率为0.25°×0.25°、垂直方向上包含37层压力层、时间分辨率为1 h的数据,同时与使用水平方向格网分辨率为0.25°×0.25°、垂直方向上包含37层压力层、时间分辨率为6 h的ERA-Interim资料进行对比分析。考虑到GNSS天顶对流层延迟、ERA5和ERA-Interim的分辨率分别为1 h、1 h和6 h,全部GNSS对流层延迟数据可用来与ERA5进行比较,而在比较GNSS与ERA-Interim时只选用与ERA-Interim相同时刻的GNSS天顶对流层延迟数据。选择WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE 4个测站,分析GNSS、ERA5和ERA-Interim计算的天顶对流层延迟全年变化。从图1可以看出,这4个测站分别位于中国南方地区、北方地区、西北地区以及青藏高原,代表着各地不同的气候特征。图2为上述4个测站分别使用ERA5、ERA-Interim及GNSS这3种方法计算的天顶对流层延迟的全年变化趋势。可以看出,对流层延迟呈现先上升后下降的变化趋势,3种方法获得的结果具有非常好的一致性。4个测站的对流层延迟变化范围都在1～3 m之间,位于海拔较低区域的WUHN和BJFS站的天顶对流层延迟明显大于另外两个测站,特别是海拔最高的XZGE站,全年的天顶对流层延迟比WUHN站小1 m左右。以GNSS计算的天顶对流层延迟作为参考,表1(单位mm)为上述4个测站ERA5和ERA-Interim在每个月的RMS值。从表中可以看出,4个测站的RMS呈现先增大后减小的趋势,且在5～9月的偏差明显大于其他月份。该时段正处于中国的雨季,因此可能与大气中水汽含量增多和大气对流强烈而引起再分析资料误差增大有关。
WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE站2017年
【参考文献】：
期刊论文
[1]再分析资料计算中国区域对流层延迟精度[J]. 黄瑾芳,楼益栋,张卫星,刘经南. 测绘科学. 2018(05)
[2]用中国地区ERA-Interim资料计算ZTD和ZWD的精度分析[J]. 马志泉,陈钦明,高德政. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[3]EGM 2008地球重力场模型在中国大陆适用性分析[J]. 章传银,郭春喜,陈俊勇,张利明,王斌. 测绘学报. 2009(04)
本文编号：3574764
【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
所有测站ERA5再分析资料计算的对
本文选取26个测站在2017年全年的GNSS观测值及GPS和GLONASS系统观测数据,用来评价再分析资料ERA5计算对流层延迟的精度,GNSS测站位置如图1所示。利用GAMIT/GLOBK软件解算天顶对流层延迟,对流层投影函数为GMF[11],卫星截止高度角为10°,每隔1 h估计一次天顶对流层延迟[10]。再分析资料ERA5选择水平方向格网分辨率为0.25°×0.25°、垂直方向上包含37层压力层、时间分辨率为1 h的数据,同时与使用水平方向格网分辨率为0.25°×0.25°、垂直方向上包含37层压力层、时间分辨率为6 h的ERA-Interim资料进行对比分析。考虑到GNSS天顶对流层延迟、ERA5和ERA-Interim的分辨率分别为1 h、1 h和6 h,全部GNSS对流层延迟数据可用来与ERA5进行比较,而在比较GNSS与ERA-Interim时只选用与ERA-Interim相同时刻的GNSS天顶对流层延迟数据。选择WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE 4个测站,分析GNSS、ERA5和ERA-Interim计算的天顶对流层延迟全年变化。从图1可以看出,这4个测站分别位于中国南方地区、北方地区、西北地区以及青藏高原,代表着各地不同的气候特征。图2为上述4个测站分别使用ERA5、ERA-Interim及GNSS这3种方法计算的天顶对流层延迟的全年变化趋势。可以看出,对流层延迟呈现先上升后下降的变化趋势,3种方法获得的结果具有非常好的一致性。4个测站的对流层延迟变化范围都在1～3 m之间,位于海拔较低区域的WUHN和BJFS站的天顶对流层延迟明显大于另外两个测站,特别是海拔最高的XZGE站,全年的天顶对流层延迟比WUHN站小1 m左右。以GNSS计算的天顶对流层延迟作为参考,表1(单位mm)为上述4个测站ERA5和ERA-Interim在每个月的RMS值。从表中可以看出,4个测站的RMS呈现先增大后减小的趋势,且在5～9月的偏差明显大于其他月份。该时段正处于中国的雨季,因此可能与大气中水汽含量增多和大气对流强烈而引起再分析资料误差增大有关。
WUHN、BJFS、NMEJ、XZGE站2017年
【参考文献】：
期刊论文
[1]再分析资料计算中国区域对流层延迟精度[J]. 黄瑾芳,楼益栋,张卫星,刘经南. 测绘科学. 2018(05)
[2]用中国地区ERA-Interim资料计算ZTD和ZWD的精度分析[J]. 马志泉,陈钦明,高德政. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[3]EGM 2008地球重力场模型在中国大陆适用性分析[J]. 章传银,郭春喜,陈俊勇,张利明,王斌. 测绘学报. 2009(04)
本文编号：3574764
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