基于BDS精密星历产品的水汽探测性能分析

吴旭祥; 郭秋英; 侯建辉

doi:DOI:10.13442/j.gnss.1008-9268.2019.05.014

基于BDS精密星历产品的水汽探测性能分析

山东建筑大学测绘地理信息学院,山东济南 250101

详细信息

作者简介:
吴旭祥 (1992—),男,硕士研究生,主要从事GNSS卫星导航定位、GNSS气象学等方面的研究.

通信作者:
郭秋英 E-mail: qyguo@sdjuz.edu.cn

计量
- 文章访问数: 337
- HTML全文浏览量: 59
- PDF下载量: 96
出版历程
- 刊出日期: 2019-10-14

Performance analysis of water vapor detection based on BeiDou precise ephemeris products

College of Surveying and Geo-Informatics, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China

摘要

摘要: 研究北斗卫星导航系统（BDS）反演大气可降水量的性能有利于推动BDS在数值天气预报、气象学研究等方面的应用. 基于武汉大学发布的BDS最终精密星历产品(WUM)、快速精密星历产品(WHR)和超快速精密星历产品(WHU),利用MGEX站和单基站连续运行参考站（CORS）提供的全球卫星导航系统（GNSS）多模观测数据,在验证三种BDS精密星历产品解算对流层天顶延迟的精度达到要求后,将基于三种BDS精密星历产品解算的大气可降水量分别与GPS水汽探测结果、ERA-5再分析资料和探空站数据进行对比,分析基于三种精密星历产品的BDS水汽探测性能. 实验结果表明:基于BDS最终精密星历产品的大气水汽探测精度高于快速星历产品和超快速星历产品,三种BDS星历产品反演大气可降水量的相对精度和可靠性与GPS相当,满足中小尺度数值天气预报和气象学研究等要求.
- 北斗 /
- 精密星历 /
- 大气可降水量 /
- MGEX /
- ERA-5再分析资料
Abstract: Reserch on the performance of BeiDou satellite navigation system in retrieving atmospheric precipitable water is conducive to promoting the application of BeiDou in numerical weather forecasting and meteorology research. Based on BeiDou final precise ephemeris (WUM) products, rapid ephemeris products (WHR) and ultra rapid ephemeris (WHU) products released by Wuhan University, Using GNSS multimode observation data provided by MGEX station and single CORS station, after verifying that the accuracy of tropospheric zenith delay calculated by the three BeiDou precise ephemeris products meets the requirements, the atmospheric precipitable water vapor calculated by the three BeiDou precise ephemeris products is compared with GPS water vapor detection results, ERA-5 reanalysis data and sounding station data respectively, and the BeiDou water vapor detection performance based on the three precise ephemeris products is analyzed.The experimental results show that the precision of atmospheric water vapor detection based on BeiDou final precise ephemeris products is higher than that of fast ephemeris products and ultra rapid ephemeris products, and the relative accuracy and reliability of atmospheric precipitation inversion of the three kinds of BeiDou ephemeris products are equivalent to that of GPS, which meets the requirements of small and medium scale numerical weather forecasting and meteorology research.
- BDS /
- precise ephemeris /
- precipitable water vapor /
- MGEX /
- ERA-5 reanalysis datasets

HTML全文

参考文献(15)

周茂盛, 郭金运, 姜英明, 等. 基于区域CORS的可降水汽含量反演及其精度分析［J］. 全球定位系统, 2016, 41(4):6-11,21.

王洪栋. 气象模型偏差对GPS定位结果的影响［D］.北京:中国地震局地质研究所,2015.

SAASTAMOINEN J J.Contributions to the theory of atmospheric refraction［J］.Bullet in Geodesique,1972,105(1):279-298. DOI: 10.1007／BF02521844.

HOPFIELD H S.Tropospheric effect on electromagnetically measured range:Prediction from surface weather data［J］.Radio Science,1971,6(3):357-367. DOI: 10.1029／RS006i003p00357.

张洛恺. 地基GNSS反演大气水汽含量方法研究［D］.郑州:解放军信息工程大学,2014.

范士杰, 臧建飞, 刘焱雄, 等.GPT／2模型用于GPS大气可降水汽反演的精度分析［J］. 测绘工程, 2016, 25(3)：1-5.

石灵璠, 黎峻宇, 刘立龙, 等. GPT2_1w中国区域大气加权平均温度的精度检验与分析［C］//哈尔滨:第九届中国卫星导航学术年会, 2018.

DOW J M, NEILAN R E, RIZOS C. The international GNSS service in a changing landscape of Global Navigation Satellite Systems［J］. Journal of Geodesy, 2008, 83(3):191-198. DOI: 10.1007／s00190-008-0300-3.

段晓梅, 曹云昌, 马尚昌. 超快速星历的实测信息和预报信息反演大气可降水量的误差分析［J］. 成都信息工程大学学报, 2017,32(6):577-583.

金慧华, 白征东, 过静珺, 等. 地基GPS反演水汽影响因素分析［J］. 测绘科学, 2008, 33(4):65-67.

耿涛, 苏醒, 许小龙, 等. 北斗卫星导航系统精密定轨和广播星历轨道精度分析［J］. 中国科技论文, 2015,10(9):1023-1032.

张婧宇, 孙保琪, 孔垚,等.基于MGEX跟踪网的北斗卫星观测对流层天顶延迟计算与分析［J］. 时间频率学报, 2016,39(1):45-53.

ROCKEN C, WARE R, VAN HOVE T, et al. Sensing atmospheric water vapor with the global positioning system［J］. Geophysical Research Letters, 1993, 20(23):2631-2634. DOI: 10.1029／93GL02935.

申建华. 地基GPS水汽反演方法及影响因素研究［D］.合肥:安徽理工大学,2018.

孟宪贵, 郭俊建, 韩永清. ERA5再分析数据适用性初步评估［J］. 海洋气象学报, 2018, 38(1):91-99.

施引文献(14)

期刊类型引用(9)

1.	邹玉学，朱腊腊，詹金瑞，乔德山，阮水聪. 广州CORS BDS-3的大气可降水量反演. 导航定位学报. 2024(06): 145-152 . 百度学术
2.	郑志卿，张克非，师嘉奇，张明浩，李龙江. GNSS-PWV结合多气象要素分析“21·7”河南特大暴雨过程. 大地测量与地球动力学. 2023(08): 809-815 . 百度学术
3.	史航，范士杰，王丽欣，臧建飞，张化疑，刘焱雄. 基于沿海业务观测的BDS大气可降水量反演. 测绘工程. 2022(04): 30-34 . 百度学术
4.	郑志卿，张克非，李龙江，师嘉奇，张明浩. 基于MGEX站多系统GNSS反演大气可降水量精度评估. 全球定位系统. 2022(05): 100-110 . 本站查看
5.	孙一丹，郭中华，杨昌智，毛克彪，辛晓平，王一帆，王平. GNSS信号估算大气可降雨系统原理及应用进展. 中国农业资源与区划. 2022(09): 50-59 . 百度学术
6.	徐铭泽，郭秋英，侯建辉，赵耀，孙英君，李德伟. 济南地区加权平均温度模型建立及精度分析. 导航定位学报. 2021(05): 142-151 . 百度学术
7.	安豪，严卫，杜晓勇，卞双双. GNSS大气海洋遥感技术研究进展. 全球定位系统. 2021(06): 1-10 . 本站查看
8.	毛亚萍，刘海燕，高蕾，武凤英，省天琛. GPS/MET中水汽转换参数本地化研究与时空特性分析. 全球定位系统. 2020(02): 80-84 . 本站查看
9.	尹恒毅，郭春喜，惠哲，赵红，王维，成夏葳. 不同BDS星历反演大气可降水量精度分析. 大地测量与地球动力学. 2020(11): 1182-1187 . 百度学术