利用地基gps数据反演大气可降水量的研究

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1、分类号：F30110710～20051144漾爹太海硕士学位论文利用地基GPS数据反演大气可降水量的研究导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位刘娜张勤教授答辩委员会主席学位论文评阅人李家权教授李家权教授程传禄高工摘要地球大气中的水汽在全球气候系统、天气动力系统、大气环境科学、水文学以及空间大地测量等方面的研究中占有非常重要的地位。然而，目前常规大气观测手段对水汽观测的不足，严重制约着这些学科在某些研究的深入发展，限制了我们对水汽的时变特性和空间分布的认识。GPS技术的出现为探测大气提供了一种全新的手段，它具有实时连续性、不受天

2、气状况影响、精度高等特点，是传统大气观测手段的有力补充，具有广阔的发展前景。本文着重探讨了基于GAMIT软件处理获得区域性地基GPS小网，研究实时获取测站上空绝对PWV的若干问题，文中利用西安地面沉降与地裂缝监测获取的数据，研究了实际数据处理方案，包括天顶延迟参数个数设置，网外辅助站最佳数量的确定，大气梯度估计个数、不同季节、地区变化量的设定，以及实时应用于气象服务时的端部效应等问题。通过与探空等资料对比得到较好的成果。研究发现：网外辅助站的选择不仅能提高反演PwV的精度，也能很大程度上削弱端部效应的影响；水平梯度考虑了大气非对称性，是

3、提高对流层估计精度的一个新的课题，它不同于天项延迟参数个数对点位垂直方向的影响，大气梯度的设置对点位各个方向均有影响，而且不同季节，不同地区影响不同，因此提出了在选择辅助站时考虑气候差异的设想。同时在对流层折射模型的对比分析中看到，通用模型的适宜区域及气候条件是非常有限的，气候测站条件特异尤其是高海拔地区在实际使用时应将模型本地化，以期提高反演精度；在实际应用中发现相关部门对探空资料的利用非常有限，基本利用所读取的表面数据，因此本文对干湿延迟、大气加权平均温度的提取做了相应的研究，得出西安六月份的乙经验回归公式。关键字：地基GPS气象学

4、j对流层延迟大气可降水量干分量延迟探空资料大气加权平均温度AbstractWatervaporinearth’Satmosphereplaysacrucialroleforclimate，dynamicsofweathersystem，atmosphereenvironment，hydrologyandspacegeodesy．However,thescarcityinwaterobservationgreatlyrestrictsthedevelopmentofthesedisciplinesandunderstandingofwat

5、ervapor．GPStechnologyprovidesanewmeansforsensingatmospherewiththeadvantagesofreal-time，continuity,highprecisionandunaffectedbyweatheretal，whichhasbecomepowerfulsupplementationforroutineatmospheresensingsystem．Thispaperdiscussedsomeproblemsaboutreal-timeretrievingabsolute

6、PWVwithhi．ghprecisionfromlocalGPSnetwork，includingthechoiceofappropriatecomputationsoftwareandmethod，welldeterminationandsuitablezenithdelayparameter．inordertoguaranteetheabsolutevalueofP彤Vappropriateremoteassistantstationsmorethan500kmshouldbecombined．Inthisthesis，howma

7、nyremotestationsisbestchoicehasbeenstudiedfirst．Andtheendproblemofrealapplicationinweatherforecastalealsodiscussed．Someusefulmethodsaredevelopedtoeliminatetheeffectsoftroposphericgradientbyanalyzingthechangesofatmosphereindifferentseasonsanddifferentregions．Comparisonsbe

8、tweenGPS／PWVandradiosondeobservationsshowthatGPS／PWVretrievedbyabovemethodgetbetterresults．Atmosphericg