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区域精密对流层延迟建模

作　者: 陈招华
导　师: 陈永奇；戴吾蛟
学　校: 中南大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 对流层延迟区域对流层模型 GPS测量误差改正时序分析
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 273次
引　用: 2次
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内容摘要

对流层延迟是影响GPS测量精度的主要因素。在普通短基线测量应用中,一般采用差分法来削弱该误差的影响,但当基线两端的高差较大或小区域范围内的气象差异较大时,差分后的残余对流层延迟仍然是精密测量(如变形监测)的主要误差来源。在实际应用中,虽然还采用经验对流层延迟模型对该误差进行改正,但这些模型都需要输入气象参数,而且受气象代表性误差的影响,实际改正精度不高。为此,本文在详细分析高差以及对流层延迟水平变化对GPS测量精度影响的基础上,通过Bernese软件估算香港连续参考站网基站数年的天顶对流层延迟,建立了符合香港地区的只需时间与位置输入参数的精密对流层延迟改正模型。具体研究工作与成果如下：1.对大气对GPS测量的影响,尤其是对流层延迟产生原因及在GPS数据处理中所采用的一些处理方法进行了总结,并对常用的几种经验对流层延迟改正模型进行了比较和分析。2.运用商业GPS数据处理软件对不同高差的基线进行解算,深入分析了由高差引起的残余对流层延迟对GPS测量的影响,并结合由Bernese软件估计得到的天顶对流层延迟研究了残余对流层延迟与高差的变化规律,结果表明：在炎热而潮湿的天气下,仅利用标准气象元素与经验模型改正,残余对流层延迟误差将随高差的增大而增大。3.分别运用商业GPS软件和Bernese软件对不同长度且高差较小的基线数据进行了解算,分析了区域对流层延迟水平变化对测量精度的影响,结果表明：当基线小于15km时,残余对流层延迟不大；15-30km时,残余对流层延迟对测量精度影响明显,且在炎热而潮湿的天气下,与超过30km时相当,即：残余对流层延迟已变得较大,常致使基线解算失败。4.运用Bernese软件,采用参数估计的方法计算了香港CORS网12个站4年的天顶对流层延迟。对该结果进行深入分析的基础上,建立了只需输入时间与位置参数的香港区域精密对流层模型。经检验,新模型测定天顶对流层延迟的平均精度约为2cm,对高差较大的对流层延迟改正效果显著。而且相对对流层延迟的测定精度与标准气象参数的Saastamoinen模型相比提高了约2-3倍,大地高的测量精度将提高4倍以上。该模型不仅可应用于普通精密短基线测量,而且在亚米级导航定位应用上也极具推广价值。

区域精密对流层延迟建模

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