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利用地基GPS遥感大气水汽含量的研究

作　者: 翟清斌
导　师: 过静珺；程鹏飞
学　校: 清华大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 地基GPS气象学大气可降水汽对流层延迟电离层延迟模型对流层平均温度
分类号: P412.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 377次
引　用: 9次
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内容摘要

近年来随着GPS卫星定位技术的发展,特别是GPS连续跟踪站的不断建立推动了GPS技术在气象领域的应用研究。这其中利用地基GPS探测大气中的可降水汽是研究的一个热点。和传统的手段相比,新的探测方法具有很多优势,但目前还没有完全达到应用阶段,还有很多的技术问题有待进一步解决。本文主要对地基GPS探测天顶方向大气可降水汽的原理、方法进行了探讨,并利用北京市GPS综合服务网数据进行了水汽的计算。主要研究内容如下:1、阐述了GPS气象学的起源、发展过程以及现状,结合GPS跟踪站建设以及IGS站的发展过程,详细地介绍了美国、德国、日本以及中国的现状。2、对水汽的特性以及水汽在大气中扮演的角色进行了阐述,重点说明了水汽的重要作用以及水汽监测的重要性。3、对地基GPS测定大气水汽含量的原理方法进行了详细阐述,包括利用GPS数据进行对流层总延迟的计算、利用经验公式进行大气干延迟的计算以及利用湿延迟进行大气水汽的计算等。4、对地基GPS测定大气水汽含量过程中的各种误差进行了详细的分析并提出了相应的消除或者改进的方法。5、利用北京市GPS公众服务网数据和国内的IGS站数据采用三种方法进行了对流层总延迟的计算,编制软件计算了对流层干延迟、湿延迟以及大气可降水汽,把三种方法进行了比较。6、对电离层特性、电离层对GPS信号的影响、利用GPS数据建立电离层延迟模型等进行了详细的阐述,并利用GPS数据建立了区域电离层模型,分别采用IGS的全球电离层模型(GIM模型)以及区域电离层模型对单频GPS数据进行电离层延迟改正,并进行了水汽的反演。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章引言  8-19
  1.1 GPS 系统简介  8-10
  1.2 GPS 连续跟踪站  10-13
  1.3 地基GPS 气象学  13-17
  1.4 本文的研究背景、主要研究内容及意义  17-19
第2章 GPS 气象学原理  19-26
  2.1 水汽监测的重要性  19-20
  2.2 GPS 气象学简介  20-22
  2.3 地基GPS 测定水汽基本原理  22-23
  2.4 地基GPS 测定水汽优势  23
  2.5 对流层加权平均温度  23-26
第3章利用GPS 技术估计对流层延迟  26-37
  3.1 对流层折射  26-27
  3.2 常用的对流层折射改正模型  27-31
  3.3 映射函数  31-34
  3.4 利用GPS 资料确定对流层延迟  34-37
第4章地基GPS 测定水汽误差分析  37-47
  4.1 利用GPS 测定对流层总延迟误差分析  37-43
  4.2 计算对流层天顶方向干湿延迟误差  43-46
  4.3 水汽计算误差分析  46-47
第5章利用北京GPS 跟踪网测定大气水汽  47-60
  5.1 BERNESE 软件介绍  47-50
  5.2 利用IGS 站数据计算对流层总延迟  50-54
  5.3 利用北京GPS 跟踪站计算大气水汽  54-60
第6章利用单频GPS 数据测定大气水汽  60-73
  6.1 电离层概况  60-61
  6.2 电离层对GPS 信号的影响  61-63
  6.3 利用GPS 建立电离层延迟模型  63-69
  6.4 利用GPS 单频数据计算大气水汽含量  69-73
第7章结论与展望  73-75
  7.1 论文总结  73
  7.2 问题及发展趋势  73-75
参考文献  75-78
致谢  78
声明  78-79
附录A  79-81
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  81

利用地基GPS遥感大气水汽含量的研究

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