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地基GPS反演大气可降水量方法的改进

徐桂荣  万蓉  李武阶  陈波  冯光柳  
【摘要】:利用地基GPS反演大气可降水量(PW,precipitable water)的方法中,GPSPW的准确度依赖于天顶静力延迟(ZHD,zenith hydrostatic delay)的计算模型和转换系数П。分析Saastamoinen模型、Hopfield模型、Black模型计算的ZHD误差发现,其计算的ZHD与探空ZHD相比具有模型偏差,这些模型偏差换算成对GPSPW的影响约为4~10mm。通过回归建模,对Saastamoinen模型、Hopfield模型和Black模型中的系数进行修正后,可明显减小这些模型偏差,且不影响这些模型的精度。转换系数П是大气加权平均温度(Tm,atmospheric weighted mean temperature)的函数,Tm与地面温度(Ts)高度相关,根据这一特性,利用9个探空站数据通过回归建模得到的Tm本地化模型可很好地拟合Tm,其模型均方差为2.8K,对应的相对误差为1.0%。对地基GPS反演PW的方法进行改进后,求得的GPSPW的系统偏差明显减小,其中,采用改进的Hopfield模型和Tm本地化模型求得的GPSPW,与探空廓线计算的PW相比,其偏差为-1.6mm,而与微波辐射计廓线计算的PW相比,其偏差为-1.2mm。

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