25326.地基gps技術(shù)反演空中水汽含量的應(yīng)用研究

1、I摘要摘要天氣狀況是人們生活中一個(gè)重要的關(guān)注對(duì)象而水汽在天氣變化中扮演著重要角色，所以水汽一直是氣象學(xué)與空間科學(xué)研究的一個(gè)重要課題，截止目前有很多探測(cè)水汽的方法與技術(shù)，但是這些常規(guī)的技術(shù)與方法存在很多不足之處，這不僅影響到人們對(duì)水汽及氣象學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也成為技術(shù)本身發(fā)展的瓶頸。GPS信號(hào)傳播過(guò)程中因?yàn)槭艿剿母蓴_而產(chǎn)生誤差，為提高GPS定位精度使人們加強(qiáng)對(duì)空中水汽的深入研究，這些研究趨于成熟的同時(shí)也產(chǎn)生了一種新的空中水汽探測(cè)技術(shù)即

2、GPS探測(cè)水汽技術(shù)，在這些技術(shù)的支持下，一門(mén)新的交叉學(xué)科即GPS氣象學(xué)產(chǎn)生了，根據(jù)GPS所處位置不同可以分為地基GPS氣象學(xué)與空基GPS氣象學(xué)，地基GPS氣象學(xué)以高精度、低成本、全天候、無(wú)需校正、且又能兼顧其他方面的多種應(yīng)用的特點(diǎn)迅速成為目前研究的熱點(diǎn)。本論文數(shù)據(jù)處理時(shí)采用GAMIT高精度GPS處理軟件，通過(guò)解算出的對(duì)流層天頂延遲及輔助的地面氣象資料來(lái)研究空中水汽含量，通過(guò)與其它常用的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)比常規(guī)技術(shù)的很多

3、優(yōu)點(diǎn)，分析GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)而找出提高結(jié)果精度的方法。同時(shí)利用2010年6月中旬贛南地區(qū)區(qū)域GPS觀測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)與自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料進(jìn)行解算并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，解算得出GPS探測(cè)水汽的精度為1.58mm，與同步觀測(cè)的無(wú)線電探空數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)兩者精度相當(dāng)，與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較也發(fā)現(xiàn)有很高的相關(guān)性。但GPS觀測(cè)的連續(xù)性與時(shí)效性是其他方法難以達(dá)到的，而且短距離的GPS探測(cè)網(wǎng)對(duì)中小尺度的氣象狀況也有一定的探測(cè)能力，可知采用GPS探測(cè)水汽技

4、術(shù)在未來(lái)氣象生產(chǎn)應(yīng)用中會(huì)有很大的潛力。論文介紹了采用GAMIT數(shù)據(jù)處理軟件解算對(duì)流層天頂總延遲的過(guò)程，介紹了解算對(duì)流層天頂總延遲與解算精密定位數(shù)據(jù)的不同之處，不同的解算目的及軟件不同的參數(shù)設(shè)置。整個(gè)空中水汽反演過(guò)程中有許多薄弱地方，如由對(duì)流層天頂總延遲到解算空中水汽含量數(shù)據(jù)沒(méi)有成熟的軟件，人工計(jì)算會(huì)嚴(yán)重影響預(yù)報(bào)的時(shí)效性，而且效率低還容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，本論文根據(jù)氣象服務(wù)的需要編制了由GAMIT解算結(jié)果到空中水汽含量的軟件，實(shí)現(xiàn)了從Qfile文

5、件中自動(dòng)讀取計(jì)算所需數(shù)據(jù)，水汽含量計(jì)算，水汽含量時(shí)序圖顯示等諸多功能。編制的軟件雖然還有很多需要改進(jìn)的地方，但是在反演水汽過(guò)程中可以明顯的提高整個(gè)過(guò)程的解算速度。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：地基GPS；水汽監(jiān)測(cè)；軟件編程；解算精度IIIcountedpurposesoftwaredifferentparametersettings.Manyweakplacesintheinversionoftheentirewatervaptropospheric

6、zenithtotaldelaytothethesolverairwatervapcontentofthedataisnotmaturesoftwaremanualcalculationwouldadverselyaffectthetimelinessofthefecastinefficienterrpronetheaccdingtotheneedsofmeteologicalservicesthepaperpreparedbyGAMI

7、TsolverresultstoairwatervapcontentofthesoftwaretoautomaticallyreadfromthefileoftheQfiletocalculatetherequireddatacalculatethewatervapcontenttimingdiagramofthewatervapcontentmanyotherfeatures.Preparedbythesoftwarealthough