地基GPS大气可降水量估计及水汽层析研究

发布时间：2017-06-17 11:06

  本文关键词：地基GPS大气可降水量估计及水汽层析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是一个洪涝灾害多发的国家，近年来，洪涝灾害的监测与防治越来越受到全社会的关注。利用GPS观测手段获取洪涝变化规律，为突发的洪涝等灾害进行预警预报，对国民经济的发展和社会和谐具有重要意义。 暴雨是引发洪涝灾害的重要原因之一，而对对流层上空的水汽实时监测对暴雨预报起着至关重要的作用。利用GPS技术可以获得准实时、高精度、高时空分辨率的PWV时间序列，鉴于GPS技术独特的优越性，结合高效率数据处理软件及合理的层析算法，使GPS技术发展成一种观测大气水汽变化的重要方法。本文围绕对流层上空水汽变化核心问题展开研究，基于Matlab软件编写程序计算大气可降水量，实现区域可降水量分布和气候状况的分析。为进一步获得大气水汽三维分布信息，对测站上空区域进行层析；针对层析解算方程可能会出现的秩亏情况，，提出了利用反投影函数加密斜路径的方法实现层析解算。主要研究内容如下： （1）探讨了地基GPS反演大气可降水量过程中最优模型的选择问题、探空数据反演可降水量过程中需要注意的关键问题以及天顶对流层延迟计算影响因素。 （2）进行地基GPS反演大气可降水量方法的实验研究。通过高精度解算软件GAMIT/GLOBK解算天顶对流层总延迟量，利用模型计算对流层静力延迟，然后分离出天顶湿延迟，通过转换因子得到最终的大气可降水量。与探空数据计算的大气可降水量对比，结果表明两种方法计算的可降水量相差很小，验证该方法的正确性和可行性。 （3）探讨了地基GPS层析大气水汽中的关键问题。针对层析解算方程中可能会出现的秩亏情况，提出反投影方法；基于卡尔曼滤波高效可计算估计过程状态的特点，提出了基于卡尔曼滤波的层析方法，获得较好的层析结果。 （4）进行地基GPS层析大气可降水量实验研究。利用上述方法，对层析结果分析论证，分别从测站上空大气水汽三维分布、GPS层析水汽廓线和GPS层析水汽随时间变化等方面分析研究，验证该方法的正确性和可行性。最后基于IDW方法计算实验区某一位置可降水量，并与已知数据对比分析，取得较好结果。
【关键词】：PWV GAMIT/GLOBK软件 反投影方法 卡尔曼滤波
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4;P412
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• Contents10-12
• 图清单12-15
• 表清单15-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-24
• 1.1 研究背景及意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-21
• 1.3 论文研究内容21-24
• 2 地基 GPS 反演大气可降水量原理24-54
• 2.1 GPS 气象学概述24
• 2.2 高精度 GPS 数据处理软件24-25
• 2.3 地基 GPS 反演大气可降水量原理25-34
• 2.4 探空数据反演大气可降水量原理34-42
• 2.5 天顶对流层延迟计算影响因素42-52
• 2.6 GPS 反演大气可降水量软件设计52-53
• 2.7 本章小结53-54
• 3 地基 GPS 反演大气可降水量实验54-63
• 3.1 实验数据54-55
• 3.2 地基 GPS 反演大气可降水量55-58
• 3.3 地基 GPS 反演大气可将水量结果验证分析58-60
• 3.4 地基 GPS 反演大气可降水量分布60-61
• 3.5 本章小结61-63
• 4 地基 GPS 层析大气水汽技术基本原理与方法63-76
• 4.1 地基 GPS 层析大气水汽技术原理63-64
• 4.2 层析方法64-72
• 4.3 层析方程组解算方法72-73
• 4.4 层析软件设计73-74
• 4.5 本章小结74-76
• 5 地基 GPS 层析大气水汽实验76-87
• 5.1 GPS 层析大气水汽三维分布特征76-82
• 5.2 基于 IDW 方法计算大气可降水量82-86
• 5.3 本章小结86-87
• 6 总结与展望87-89
• 6.1 总结87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-94
• 作者简历94-96
• 学位论文数据集96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王皓;李国平;陈娇娜;;运用GAMIT10.34解算成都地区的GPS可降水量[J];成都信息工程学院学报;2009年05期

2 曹泉根;安艳辉;丁玉平;;GPS数据处理中IGS站点选取的研究[J];测绘通报;2009年08期

3 陈永奇;刘焱雄;王晓亚;李品华;;香港实时GPS水汽监测系统的若干关键技术[J];测绘学报;2007年01期

4 陈俊勇;地基GPS遥感大气水汽含量的误差分析[J];测绘学报;1998年02期

5 徐平;尹继尧;吴培稚;张中五;;北京市GPS网解算时IGS站的选取实验[J];大地测量与地球动力学;2006年01期

6 徐杰;孟黎;任超;徐军;;对流层延迟改正中投影函数的研究[J];大地测量与地球动力学;2008年05期

7 李成才,毛节泰;地基GPS遥感大气水汽总量中的“静力延迟”和“湿延迟”[J];大气科学;2004年05期

8 岳迎春;陈春明;赵雪莲;;GPS数据解算对流层天顶总延迟探讨[J];地理空间信息;2008年03期

9 陈俊勇;党亚民;;全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考[J];地理空间信息;2009年03期

10 秘金钟;党亚民;蒋志浩;张鹏;;基于国家测绘局GPS连续运行参考站的定轨[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年02期

  本文关键词：地基GPS大气可降水量估计及水汽层析研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：458144