资源描述：
《地球科学激光测高系统大气延迟修正算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第2期激光技术Vol.31,No.22007年4月LASERTECHNOLOGYApril,2007文章编号:100123806(2007)0220169203地球科学激光测高系统大气延迟修正算法1132王欢,李松,周辉(1.武汉大学电子信息学院,武汉430079;2.武汉大学测绘学院,武汉430079)摘要:为了对大气传播延迟误差进行修正,达到精确测量的目的,推导了天顶延迟的理论计算公式;在大仰角情况下提出了一种简化的映射函数,并把它与连分式映射函数进行了比较。以地球科学激光测高系统在南极的观测数据为依据,分析得到该系统的平均大气延迟量为2.35m,修正误差控制在12mm
2、以内。结果表明,在大仰角情况下,两者对总延迟的影响差异不超过0.1mm。总的延迟量可以通过天顶延迟和映射函数计算得出。关键词:大气与海洋光学;大气延迟;映射函数;天顶延迟中图分类号:P228.5文献标识码:ACorrectionofatmospheredelayforgeosciencelaseraltimetersystem112WANGHuan,LISong,ZHOUHui(1.SchoolofElectronicInformation,WuhanUniversity,Wuhan430079,China;2.SchoolofGeodesyandGeomatics,WuhanUn
3、iversity,Wuhan430079,China)Abstract:Atmosphericpropagationdelayisoneofthemainerrorsourcesforgeodeticmeasurement.Itscorrectionisnecessaryforaccuratemeasurements.Atmosphericdelaydependsonmanyatmosphereparameters,especiallyatmospheredensity,pressure,temperature,etc.Atmosphereparameterdistribution
4、changeswithelevationangles,andsodoestheatmosphericdelay.Thetotaldelaycanbecalculatedfromthezenithdelay.Thetheoreticformulaofthezenithdelayisdeduced,andasimplifiedmappingfunctionforlargeelevationanglesisproposedandcomparedwithMendes’newcontinuedfractionform.Thedifferenceislessthan0.1mmforthetot
5、aldelay.Lastely,thesystem’smeantotaldelayanditserrorissolvedonthebasisofgeosciencelaseraltimetersystem(GLAS)observationdatainAntarctica,theresultsare2.35mand12mmrespectively.Keywords:atmosphericandoceanoptics;atmosphericdelay;mappingfunction;zenithdelay气象参数,如压强、温度等。引言1天顶延迟计算模型地球科学激光测高系统(geosci
6、encelaseraltimeter天顶延迟可表示为大气折射率沿传播路径的积分:system,GLAS)装载于美国航宇局在2003年1月发射∞的世界上首颗激光测高仪试验卫星(ICESat)上,是美ΔLz=∫[n(z)-1]dz(1)z国地球观测系统计划(earthobservingsystem,EOS)的式中,n(z)为沿传播路径z的大气折射率。通常把水一部分,主要用于极地冰盖地形及温度变化监测。气折射率的偶极分量从水气和大气中其它成分的折射GLAS系统作为用于地球探测的星载激光测高系统,率的非偶极分量中分开来单独处理,较大的部分与地激光束传输经过大气层必将受到各种影响,其中由大面
7、气压有关称为“静力延迟项”,亦称“干项延迟”,较气折射引起的大气传播延迟误差成为测距精度的主要小的部分与水气分布有关称为“湿项延迟”。积分变误差源之一,它主要受大气的密度、压强和温度等各种量(n-1)为大气折射率差或大气折射本领,[1]大气参数影响。通常,不同观测角情况下的大气参-6[3](n-1)=10N。对于光波段,折射率差N表示为:数分布不同,这就导致了大气延迟量会随观测角而发-1-1N=k1(λ)(pd/T)Zd+k2(λ)(pw/T)Zw(2)生变化。因此,
