地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用

李国平; 陈娇娜; 黄丁发; 郭洁

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地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用

李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁

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李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁. 地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1328-1331.

引用本文:

李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁. 地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1328-1331.

LI Guoping, CHEN Jiaona, HUANG, Dingfa. Real-time Monitoring System of Precipitable Water Vapor Derived from Ground-based GPS and Its Applications in Meteorology[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1328-1331.

Citation:

LI Guoping, CHEN Jiaona, HUANG, Dingfa. Real-time Monitoring System of Precipitable Water Vapor Derived from Ground-based GPS and Its Applications in Meteorology[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1328-1331.

地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用

¹成都信息工程学院大气科学学院,成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号,610225;²西南交通大学测量工程系,成都市二环路北一段111号,610031;³中国气象局成都高原气象研究所,成都市光华村街20号,610071

基金项目: 中国气象局成都区域气象中心区域重大科研业务资助项目；成都信息工程学院自然科学与技术发展基金资助项目；成都市气象局业务技术研究项目；中国气象局成都高原气象开放实验室基金联合资助项目

详细信息

作者简介:
李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。

中图分类号: P228.42

Real-time Monitoring System of Precipitable Water Vapor Derived from Ground-based GPS and Its Applications in Meteorology

¹College of Atmospheric Sciences,Chengdu University of Information Technology,24 Xuefu Road,Chengdu 610225,China;²Department of Surveying Engineering,Southwest Jiaotong University,111 Erhuan Road,North 1st Section,Chengdu 610031,China;³Institute of Plateau Meteorology,China Meteorological Administration,20 Guanghuacun Street,Chengdu 610071,China

Funds: 中国气象局成都区域气象中心区域重大科研业务资助项目；成都信息工程学院自然科学与技术发展基金资助项目；成都市气象局业务技术研究项目；中国气象局成都高原气象开放实验室基金联合资助项目

摘要: 给出了接收机五参数定位模型和精度评定的相关公式以及接收机C/A码伪距观测量精度评定方法和经验公式。设计了两组试验,分别是GPS信号能量为42dBHz和32dBHz时的950个及600个启动测试算例。数据分析结果表明,即使在高能量42dBHz的情况下,五参数的成功率达到了90%,一倍中误差的定位精度基本上在30～50m左右;在32dBHz时的成功率仅有60%,一倍中误差定位精度为60～80m左右。为了有效地提高5参数的解算成功率,需要提高卫星星历精度(包括卫星轨道精度和钟差精度)和大气延迟模型的改正精度。另外,还需要提高接收机基带C/A码的测量精度,包括中频量化精度和C/A码环跟踪精度。
- GPS基带 /
- 五参数 /
- 导航定位 /
- 最小二乘
Abstract: The structure of real time system of monitoring water vapor derived from ground-based water is introduced. Its applications in meteorology are analyzed based on the precipitable water vapor derived from ground-based GPS. The time series of real time GPS-PWV is retrieved from observation data of being high spatial-temporal resolution,continuous,whole day and real time supplied by GPS networks. The application system of water vapor monitoring by ground-based GPS is constructed based on that. It supplies instruction for monitoring atrocious weather and short-time weather forecast,establishes the foundation for studying spatial-temporal distribution of atmospheric water vapor and exploiting atmospheric water resource through many disciplines.
- ground-based GPS /
- remote sensing /
- precipitable water vapor /
- high impact weather

[1]	钱方明, 姜挺, 楼良盛, 陈刚, 刘薇. 星载分布式InSAR基线定标新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(1): 126-133. doi: 10.13203/j.whugis20180199
[2]	杨梦诗, 廖明生, 史绪国, 张路. 联合多平台InSAR数据集精确估计地表沉降速率场 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 797-802. doi: 10.13203/j.whugis20140924
[3]	蔡成林, 王亮亮, 刘昌盛, 李刚, 秦懿, 邓洪高. 利用改进型TurboEdit算法进行BDS载波相位周跳检测与修复 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(12): 1632-1637. doi: 10.13203/j.whugis20140602
[4]	孙文川, 暴景阳, 金绍华, 肖付民, 张志伟. 一种多波束换能器横摇角度偏差二次校准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(11): 1440-1444. doi: 10.13203/j.whugis20140481
[5]	王利朋, 刘成龙, 刘胜, 何林烜. 坐标参数化的平面基准转换方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(10): 1409-1413. doi: 10.13203/j.whugis20140416
[6]	姚宜斌, 黄书华, 张良, 胡羽丰, 李国平. 求解三维坐标转换参数的整体最小二乘新方法 ! . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 853-857. doi: 10.13203/j.whugis20130302
[7]	李晶, 李冬海, 赵拥军. 利用角度和时差的单站外辐射源定位方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 227-232.
[8]	姚宜斌, 黄书华, 陈家君. 求解自回归模型参数的整体最小二乘新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1463-1466.
[9]	彭小婷, 高文秀, 王俊杰. 基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(7): 862-866.
[10]	徐亚明, 周建国, 张鹏. 一种WiFi无线接入点位置估计新算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(3): 279-282. doi: 10.13203/j.whugis20120051
[11]	师芸. 加乘性混合误差模型参数估计方法及其应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1033-1037. doi: 10.13203/j.whugis20130355
[12]	闫利, 胡晓斌. 利用GA求解卫星影像的空间后方交会 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1286-1289.
[13]	柯灏, 赵建虎, 张红梅. 短潮位序列系统误差的探测及修复方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(7): 843-846.
[14]	黄登山, 杨敏华, 胥海威, 姚学恒. 利用最优估计理论进行多光谱与全色影像融合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1039-1042.
[15]	肖金群, 汪长城, 李志伟, 杨亚夫. 基于配准偏移量的InSAR基线估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1236-1239.
[16]	汪志明, 花向红, 陈远, 郭斐. GPS/DR组合Kalman滤波模型及性能分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(9): 1102-1105.
[17]	童小华, 杜道生. 地图数字化中基于点位坐标的统一平差模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(3): 194-198.
[18]	罗红霞, 龚健雅. UFCLS线性光谱混合分析法在遥感图像分类识别中的效果分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(7): 615-618.
[19]	邓德祥, 吴章华, 胡志雄. 一种用于影像镶嵌的快速最小二乘序贯算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1997, 22(1): 29-31.
[20]	陶闯. 一种SPOT影像参数动态筛选的最小二乘匹配方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1993, 18(2): 31-39.

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地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用

¹成都信息工程学院大气科学学院,成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号,610225;²西南交通大学测量工程系,成都市二环路北一段111号,610031;³中国气象局成都高原气象研究所,成都市光华村街20号,610071

作者简介:
李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。

收稿日期: 2009-09-18
修回日期: 2009-09-18
刊出日期: 2009-11-05

中图分类号: P228.42

关键词:

GPS基带 /

五参数 /

导航定位 /

最小二乘

摘要: 给出了接收机五参数定位模型和精度评定的相关公式以及接收机C/A码伪距观测量精度评定方法和经验公式。设计了两组试验,分别是GPS信号能量为42dBHz和32dBHz时的950个及600个启动测试算例。数据分析结果表明,即使在高能量42dBHz的情况下,五参数的成功率达到了90%,一倍中误差的定位精度基本上在30～50m左右;在32dBHz时的成功率仅有60%,一倍中误差定位精度为60～80m左右。为了有效地提高5参数的解算成功率,需要提高卫星星历精度(包括卫星轨道精度和钟差精度)和大气延迟模型的改正精度。另外,还需要提高接收机基带C/A码的测量精度,包括中频量化精度和C/A码环跟踪精度。

English Abstract

Real-time Monitoring System of Precipitable Water Vapor Derived from Ground-based GPS and Its Applications in Meteorology

¹College of Atmospheric Sciences,Chengdu University of Information Technology,24 Xuefu Road,Chengdu 610225,China;²Department of Surveying Engineering,Southwest Jiaotong University,111 Erhuan Road,North 1st Section,Chengdu 610031,China;³Institute of Plateau Meteorology,China Meteorological Administration,20 Guanghuacun Street,Chengdu 610071,China

Received Date: 2009-09-18
Rev Recd Date: 2009-09-18
Publish Date: 2009-11-05

Keywords:

Abstract: The structure of real time system of monitoring water vapor derived from ground-based water is introduced. Its applications in meteorology are analyzed based on the precipitable water vapor derived from ground-based GPS. The time series of real time GPS-PWV is retrieved from observation data of being high spatial-temporal resolution,continuous,whole day and real time supplied by GPS networks. The application system of water vapor monitoring by ground-based GPS is constructed based on that. It supplies instruction for monitoring atrocious weather and short-time weather forecast,establishes the foundation for studying spatial-temporal distribution of atmospheric water vapor and exploiting atmospheric water resource through many disciplines.

李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁. 地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1328-1331.

引用本文:

李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁. 地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1328-1331.

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作者简介: 李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。

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地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用

1成都信息工程学院大气科学学院,成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号,610225;2西南交通大学测量工程系,成都市二环路北一段111号,610031;3中国气象局成都高原气象研究所,成都市光华村街20号,610071

作者简介: 李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。

English Abstract

Real-time Monitoring System of Precipitable Water Vapor Derived from Ground-based GPS and Its Applications in Meteorology

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作者简介:
李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。

¹成都信息工程学院大气科学学院,成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号,610225;²西南交通大学测量工程系,成都市二环路北一段111号,610031;³中国气象局成都高原气象研究所,成都市光华村街20号,610071

作者简介:
李国平,教授,博士,博士生导师,研究方向为GPS气象学、天气气候动力学。