地基GPS反演可降水量和三维水汽层析方法研究
发布时间：2022-10-30 14:50
水汽是大气中的重要组成部分,与人们日常生活生产息息相关,因此,人们对气象知识的渴求与预测气象变化的欲望也日益高涨。地基GPS气象学是一种融合测绘、气象等多门学科的新型水汽探测方法,具有高时空分辨率、高精度、实时性高、全天候观测等特点。特别是随着GPS定位精度的提高以及全国大范围CORS网络的建立,地基GPS气象学进入了发展的快车道。虽然通过GPS数据反演水汽的研究取得了一系列的研究成果,但并不完善,还有待进一步研究。鉴于此,本文从方法实现,精度评判,影响因素等方面,对水汽反演以及层析进行研究。本文主要研究内容如下:（1）在介绍地基GPS水汽反演的基础上,分析影响水汽反演精度的因素,同时给出了水汽反演的精度检验和评价方法。并对GPS信号传播过程中出现的误差,尤其是对流层延迟,和对流层延迟反演大气可降水量PWV、三维水汽层析过程中的原理与方法进行了简明的阐述。（2）利用香港地区CORS网18个测站的GPS数据进行水汽反演实验。使用GAMIT软件对数据进行基线解算,反演出香港地区的可降水量PWV。与香港京士柏探空站的气象资料进行对比,GPS/PWV和Radio/PWV之间的平均偏差0.25m...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstact
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 地基GPS气象学国内外研究进展
1.2.1 国外研究进展
1.2.2 国内研究进展
1.3 本文研究内容
2 地基GPS气象学理论基础
2.1 GPS气象学概述
2.1.1 天顶总延迟
2.1.2 天顶静力延迟
2.1.3 天顶湿延迟
2.2 可降水量PWV的计算
2.2.1 水汽转化系数
2.2.2 加权平均温度对水汽换算精度的影响
2.3 斜路径水汽含量
2.3.1 斜路径湿延迟
2.3.2 斜路径水汽含量的计算
2.4 地基GPS层析三维大气水汽的原理概述
2.5 地基GPS反演可降水量的精度检验和评价方法
2.5.1 探空观测资料计算PWV
2.5.2 探空数据计算水汽含量
2.5.3 精度评价标准
2.6 本章小结
3 地基GPS反演大气可降水量
3.1 反演数据和流程
3.2 地基GPS反演大气可降水量
3.2.1 天顶总延迟ZTD的解算分析
3.2.2 可降水量PWV的精度检验
3.3 降雨过程中PWV的变化
3.4 本章小结
4 GPS反演大气可降水量影响因素的分析
4.1 不同卫星星历造成的影响
4.2 不同加权平均温度模型造成的影响
4.2.1 大气加权平均温度本地化建模
4.2.2 实验数据分析
4.2.3 解算PWV的精度分析
4.3 不同对流层延迟模型造成的影响
4.4 本章小结
5 地基GPS层析大气水汽
5.1 斜路径方向上可降水量SWV的求解
5.2 三维层析技术
5.2.1 层析方程
5.2.2 层析方程的解算
5.3 地基GPS层析三维水汽方案
5.3.1 区域网格的划分
5.3.2 层析方程组的建立
5.3.3 水汽层析的结果
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]香港地区大气加权平均温度建模与研究[J]. 王皓,赵兴旺. 全球定位系统. 2019(01)
[2]基于超快速星历进行实时反演大气水汽总量的可行性研究[J]. 申建华,赵兴旺,许九靖,刘超,徐跃. 全球定位系统. 2018(01)
[3]对流层延迟模型映射函数研究[J]. 谢劭峰,张朋飞,王新桥,刘立龙. 大地测量与地球动力学. 2016(11)
[4]垂直不均匀分层的地基GPS层析水汽研究[J]. 陈宏斌,熊永良,陈志胜,徐晓莉,葛玉辉. 测绘工程. 2015(05)
[5]地基GPS斜路径水汽反演技术及资料应用初探[J]. 万蓉,付志康,李武阶,陈波,于胜杰,邹倩. 气象. 2015(04)
[6]地基GPS水汽反演中区域大气加权平均温度模型[J]. 李剑锋,王永前,胡伍生. 测绘科学技术学报. 2015(01)
[7]北京地区地基GPS加权平均温度计算本地化模型研究[J]. 朱爽. 测绘工程. 2014(04)
[8]中国地区地基GPS加权平均温度Tm统计分析[J]. 王晓英,戴仔强,曹云昌,宋连春. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(04)
[9]香港地区加权平均温度特征分析[J]. 王晓英,宋连春,戴仔强,曹云昌. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法及其应用[J]. 毕研盟,杨光林,聂晶. 高原气象. 2011(01)
博士论文
[1]地基GNSS层析对流层水汽若干关键技术研究[D]. 王晓英.南京信息工程大学 2013
[2]地基GPS遥感大气可降水量及其在气象中的应用研究[D]. 李国平.西南交通大学 2007
[3]GPS水汽反演及降雨预报方法研究[D]. 谷晓平.中国农业大学 2004
[4]地基GPS网对水汽三维分布的监测及其在气象学中的应用[D]. 宋淑丽.中国科学院研究生院（上海天文台） 2004
硕士论文
[1]区域对流层模型在地基GPS气象学中的应用研究[D]. 洪卓众.长安大学 2011
[2]地基GPS探测水汽理论与技术研究[D]. 张鹏飞.长安大学 2013
[3]地基GPS大气可降水量估计及水汽层析研究[D]. 赵庆志.中国矿业大学 2014
[4]地基GPS层析水汽三维分布研究[D]. 陈宏斌.西南交通大学 2014
[5]地基GPS层析三维大气水汽模型研究[D]. 熊建华.西南交通大学 2016
[6]地基GPS反演大气可降水量及三维层析的应用研究[D]. 汤中山.东华理工大学 2016
[7]利用地基GPS资料反演大气可降水量的初步研究[D]. 郭志梅.南京信息工程大学 2005
[8]地基GPS水汽反演的研究[D]. 青盛.西南交通大学 2009
[9]地基GPS网准实时反演水汽的初步研究[D]. 毛健.河南理工大学 2009
本文编号：3699094
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstact
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 地基GPS气象学国内外研究进展
1.2.1 国外研究进展
1.2.2 国内研究进展
1.3 本文研究内容
2 地基GPS气象学理论基础
2.1 GPS气象学概述
2.1.1 天顶总延迟
2.1.2 天顶静力延迟
2.1.3 天顶湿延迟
2.2 可降水量PWV的计算
2.2.1 水汽转化系数
2.2.2 加权平均温度对水汽换算精度的影响
2.3 斜路径水汽含量
2.3.1 斜路径湿延迟
2.3.2 斜路径水汽含量的计算
2.4 地基GPS层析三维大气水汽的原理概述
2.5 地基GPS反演可降水量的精度检验和评价方法
2.5.1 探空观测资料计算PWV
2.5.2 探空数据计算水汽含量
2.5.3 精度评价标准
2.6 本章小结
3 地基GPS反演大气可降水量
3.1 反演数据和流程
3.2 地基GPS反演大气可降水量
3.2.1 天顶总延迟ZTD的解算分析
3.2.2 可降水量PWV的精度检验
3.3 降雨过程中PWV的变化
3.4 本章小结
4 GPS反演大气可降水量影响因素的分析
4.1 不同卫星星历造成的影响
4.2 不同加权平均温度模型造成的影响
4.2.1 大气加权平均温度本地化建模
4.2.2 实验数据分析
4.2.3 解算PWV的精度分析
4.3 不同对流层延迟模型造成的影响
4.4 本章小结
5 地基GPS层析大气水汽
5.1 斜路径方向上可降水量SWV的求解
5.2 三维层析技术
5.2.1 层析方程
5.2.2 层析方程的解算
5.3 地基GPS层析三维水汽方案
5.3.1 区域网格的划分
5.3.2 层析方程组的建立
5.3.3 水汽层析的结果
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]香港地区大气加权平均温度建模与研究[J]. 王皓,赵兴旺. 全球定位系统. 2019(01)
[2]基于超快速星历进行实时反演大气水汽总量的可行性研究[J]. 申建华,赵兴旺,许九靖,刘超,徐跃. 全球定位系统. 2018(01)
[3]对流层延迟模型映射函数研究[J]. 谢劭峰,张朋飞,王新桥,刘立龙. 大地测量与地球动力学. 2016(11)
[4]垂直不均匀分层的地基GPS层析水汽研究[J]. 陈宏斌,熊永良,陈志胜,徐晓莉,葛玉辉. 测绘工程. 2015(05)
[5]地基GPS斜路径水汽反演技术及资料应用初探[J]. 万蓉,付志康,李武阶,陈波,于胜杰,邹倩. 气象. 2015(04)
[6]地基GPS水汽反演中区域大气加权平均温度模型[J]. 李剑锋,王永前,胡伍生. 测绘科学技术学报. 2015(01)
[7]北京地区地基GPS加权平均温度计算本地化模型研究[J]. 朱爽. 测绘工程. 2014(04)
[8]中国地区地基GPS加权平均温度Tm统计分析[J]. 王晓英,戴仔强,曹云昌,宋连春. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(04)
[9]香港地区加权平均温度特征分析[J]. 王晓英,宋连春,戴仔强,曹云昌. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法及其应用[J]. 毕研盟,杨光林,聂晶. 高原气象. 2011(01)
博士论文
[1]地基GNSS层析对流层水汽若干关键技术研究[D]. 王晓英.南京信息工程大学 2013
[2]地基GPS遥感大气可降水量及其在气象中的应用研究[D]. 李国平.西南交通大学 2007
[3]GPS水汽反演及降雨预报方法研究[D]. 谷晓平.中国农业大学 2004
[4]地基GPS网对水汽三维分布的监测及其在气象学中的应用[D]. 宋淑丽.中国科学院研究生院（上海天文台） 2004
硕士论文
[1]区域对流层模型在地基GPS气象学中的应用研究[D]. 洪卓众.长安大学 2011
[2]地基GPS探测水汽理论与技术研究[D]. 张鹏飞.长安大学 2013
[3]地基GPS大气可降水量估计及水汽层析研究[D]. 赵庆志.中国矿业大学 2014
[4]地基GPS层析水汽三维分布研究[D]. 陈宏斌.西南交通大学 2014
[5]地基GPS层析三维大气水汽模型研究[D]. 熊建华.西南交通大学 2016
[6]地基GPS反演大气可降水量及三维层析的应用研究[D]. 汤中山.东华理工大学 2016
[7]利用地基GPS资料反演大气可降水量的初步研究[D]. 郭志梅.南京信息工程大学 2005
[8]地基GPS水汽反演的研究[D]. 青盛.西南交通大学 2009
[9]地基GPS网准实时反演水汽的初步研究[D]. 毛健.河南理工大学 2009
本文编号：3699094
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