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第
36
卷第
4
期
2011
年
4
月
武汉大学学报·信息科学版
Geomatics and Information Science of Wuhan University
Vo
l.
36
No.4
Apr. 2011
illit--ititil--
文章编号
:1671-8860(2011)04-0407-05
文献标志码
:A
利用地基
GPS
获取实时可降水量
徐韶光
1
熊永良
1
刘
宁
l
黄丁发
l
(1
西南交通大学测量工程系,成都市二环路北一段
111
号,
61003
1)
摘
要:利用
PBO
观测网络的
17
个连续运行参考站
GPS
观测数据采用双差的方法估算对流层,并对初始精
确坐标加以紧约束,对影响测站住移的形变等加以改正,采用组合起快星历,每
60
s
计算一次得到近实时的
可降水量。根据与静态计算结采比较显示,两者吻合性高度一致,大部分站点相差不到
2
mm
,其内符合精度
可达
1
mm
,延~少于
4
min
,可以满足实时数位天气预报的要求。根据基线的长度对以上结采分析得到地基
GPS
反演降水量的可行性区域范围,并探讨了测站间高差大小对获取可降水量精度的影响。
关键词:地基
GPS;
可降水量;超快星历;实时
中图法分类号
:P228.42
利用
GNSS
遥感大气水汽是近年来发展起
来的一门新技术,称为
GPS
气象学[叫。依载体
类型可分为地基
GPS
气象学和空基
GPS
气象
学,由于地基
GPS
安装运行的便捷性,相对成本
较低,且时间和空间分辨率都高于传统方法,因
此,具有广阔的应用前景[叫。目前,
GPS
探测大
气技术日趋成熟,利用最终精密星历地基静止平
台
GPS
测量水汽的精度可达
1
mm
,可以满足数
值天气预报的要求。然而最终精密星历延迟为
13
d
,与其精度相当的快速星历延迟为
17
h
,无法
满足利用
GPS
实时遥感可降水量的要求。基于
气象以及低轨卫星等实时用户的需求,
IGS
中心
于
2000
年开始提供超快星历,延迟仅为
3
h
,这意
味着利用超快星历的预报轨道和预报钟差能一定
程度上满足某些用户要求
[7J
。通常利用超快星历
进行静态模式估计可降水量延迟约为
1
h
,包括
数据的传输和计算时间
[8J
其中数据处理时设置
的对流层时间宽度和非健康卫星的轨道对最终精
度影响较大。在预报星历的影响方面
Dousa
对
此作了详细分析町,给出了非差模型和差分模型
估计对流层对预报卫星轨道的要求。半个小时以
上的延迟对短临恶劣天气突变预报来说是不够及
时的,出于以上因素考虑,本文提出利用组合超快
星历采用差分
GPS
模式来解算对流层,并根据实
时采集的气象数据将对流层天顶延迟转化为可降
水量,并对精度和影响因素作了详细分析。
1
实验数据
实验数据采用美国
PBO
C
Plate
Boundary
Observatory)
观测网络中
17
个
CORS
台站的
2010
年第
1
、
2
、
3
天数据,采样间隔为
15
s
,均采
用
TRIMBLE
NETRS
型双频
GPS
接收机,天线
均为
TRM29659
SCIT
型
CP782
站为
TRM41249
SCIT
型)。每个站每分钟采集对应的温度、气
压、相对湿度数据。其站点分布如图
1
所示。其
中基线最长的是
P056-P059
为
523
km
,最短的是
P176-P224
不到
50
km
。该网台站间高差最大相
差
2
700
多米,为便于后面的实验分析,将各站的
大地高列出,如表
1
所示。
40
明
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卡
A
俑...
P182
I"'GPS
站点
-
35L
二二二二二:
一
124
-122 -120
-118
Logitude
图
1
PBO
部分站点分布图
Fig.1
Distribution of Some GPS Stations in
PBO Network
收稿日期:
2011-03-07
0
项目来源:国家
863
计划资助项目
(2007
AAI2Z315);
国家自然科学基金资助项目
(40874015)
。