GPS技术用于雾霾天气监测的探索研究

发布时间：2017-08-21 11:30

  本文关键词：GPS技术用于雾霾天气监测的探索研究

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【摘要】：近年来,我国各大城市雾霾频发,严重影响居民的生产生活,对雾霾进行有效的防控治理,迫在眉睫。防控治理雾霾的先决条件是对雾霾进行有效及时的监测,做到随时可以知道雾霾的污染程度。但是,目前面临的现实却是雾霾监测技术手段的严重不足。GPS技术经过几十年的不断完善,其拥有连续、高精度、实时、成本低廉、不受天气状况的影响、无需庞大的人力物力、简单便捷等优点。其在GPS气象学上已经取得了长足的进展,基于GPS技术反演空气中水汽PWV的技术已经广泛应用于降雨量预报中。在雾霾爆发过程中,空气中颗粒物含量的加剧引起了对流层大气的剧烈变化,其会导致空气中的水汽含量、相对湿度产生巨大的变化,必然导致GPS系统在对流层延迟的变化。能否通过研究这些气象因素导致GPS对流层的变化发现一些普遍性的规律,进而将这些变化的规律进行详细的总结,进而将这些有益的结论应用于雾霾监测,从而将成熟的GPS技术应用于雾霾监测中,这还需要进一步详细的研究。本文从雾霾可能对GPS系统产生影响的几个方面出发,详细研究了GPS水汽PWV、相对湿度RH和对流层残差与PM2.5的相关关系,主要研究内容如下:1)本文首先详细介绍了GPS反演空气中所含水汽PWV的原理和获取水汽的基本方法,进而对水汽的分布特征以及其应用性进行了研究。2)从影响GPS系统误差的几个方面研究了雾霾对GPS系统的影响,详细研究了雾霾期间多路径效应、对流层延迟、定位三个方面的变化,整理了结果,从而证明了严重雾霾对GPS系统存在着影响。3)然后研究了严重雾霾天气时,GPS探测反演出的空气中的水汽PWV和相对湿度RH与空气中颗粒物含量的标志PM2.5的相关关系,得到了一些有意义的结论。4)这部分首先详细介绍了几个对流层延迟改正模型,通过GAMIT软件获取到对流层的精确结果,又通过模型改正最终获取到对流层的残差,进而研究了严重雾霾期间,PM2.5与对流层残差的相关关系,得到了一些有意义的结论。
【关键词】：雾霾 PM2.5 水汽 相对湿度 对流层残差 GAMIT 软件
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4;X87
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 引言7-8
• 1.2 研究背景8-10
• 1.3 本文主要研究目的及内容10-12
• 第二章 雾霾产生的原因及分布特征12-15
• 2.1 雾霾产生的原因及危害12-13
• 2.2 雾霾的分布特征13-15
• 第三章 GPS探测空间水汽技术15-19
• 3.1 GPS全球导航卫星系统15
• 3.2 影响GPS定位精度的误差因素分析15-16
• 3.3 GPS探测空间水汽技术16-19
• 3.3.1 GPS探测水汽的基本原理16-17
• 3.3.2 GPS遥感探测水汽的应用17-19
• 第四章 重度雾霾天气对GPS精密定位的影响分析19-29
• 4.1 重度雾霾天气对GPS多路径的影响19-21
• 4.2 重度雾霾天气对GPS对流层的影响21-24
• 4.3 严重雾霾天气对GPS精密定位的影响分析24-28
• 4.3.1 PPP单点定位变化情况24-26
• 4.3.2 静态相对定位基线变化情况26-28
• 4.4 本章小结28-29
• 第五章 GPS水汽和相对湿度与雾霾之间的相关性29-36
• 5.1 GPS水汽与雾霾的相关性分析29-31
• 5.2 相对湿度与雾霾的相关性分析31-34
• 5.3 本章小结34-36
• 第六章 GPS对流层残差与雾霾之间的相关性36-48
• 6.1 GPS对流层36-37
• 6.2 GPS对流层模型37-38
• 6.3 对流层残差与雾霾的相关性分析38-39
• 6.4 验证算例39-47
• 6.5 本章小结47-48
• 总结及下一步计划48-49
• 参考文献49-53
• 致谢53

【参考文献】

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本文编号：712641