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湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型

姚宜斌 郭健健 张豹 胡羽丰

姚宜斌, 郭健健, 张豹, 胡羽丰. 湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
引用本文: 姚宜斌, 郭健健, 张豹, 胡羽丰. 湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
YAO Yibin, GUO Jianjian, ZHANG Bao, HU Yufeng. A Global Empirical Model of the Conversion Factor Between Zenith Wet Delay and Precipitable Water Vapor[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
Citation: YAO Yibin, GUO Jianjian, ZHANG Bao, HU Yufeng. A Global Empirical Model of the Conversion Factor Between Zenith Wet Delay and Precipitable Water Vapor[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585

湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型

doi: 10.13203/j.whugis20140585
基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(2014214020202);国家测绘地理信息局测绘基础研究基金(13-02-09)。
详细信息
    作者简介:

    姚宜斌,教授,博士生导师,主要从事测量数据处理基础理论与方法研究。ybyao@sgg.whu.edu.cn

  • 中图分类号: P237.9;P228.42

A Global Empirical Model of the Conversion Factor Between Zenith Wet Delay and Precipitable Water Vapor

Funds: The Fundamental Research Funds for the Central Universities,No.2014214020202; Surveying and Mapping Basic Research Program of National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, No.13-02-09.
  • 摘要: 利用2005~2011年的全球大地测量观测系统(global geodetic observing system,GGOS)Atmosphere提供的2.5°×2°(经度×纬度)的天顶湿延迟(zenith wet delay,ZWD)格网数据和欧洲中尺度天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的2.5°×2°可降水量(precipitable water vapor,PWV)格网数据,在全球范围内计算得到各格网点的地基GPS水汽反演关键参数Π-1的时间序列,分析了其时空分布特征,建立了一种转换系数Π的全球经验模型。该模型无需站点气象数据,仅与站点经纬度、年积日和海拔相关。利用未参与建模的2012年的GGOS Atmosphere和ECMWF格网数据、2012年661个无线电探空站的探空资料对模型进行精度检验。结果显示,采用格网数据检验,其偏差的平均值(Bias)为-0.179 mm,均方根误差(root mean square error,RMS)的平均值为1.806 mm;采用无线电探空资料进行检验,其Bias为0.465 mm, RMS为0.789 mm。结果都表现出了较小的系统性偏差与较高的精度,说明所建立的湿延迟与可降水量转换系数模型在全球范围内具有较高的精度与稳定性。
  • [1] Askne J, Nordius H. Estimation of Tropospheric Delay for Microwaves from Surface Weather Data[J]. Radio Science, 1987, 22(3):379-386
    [2] Wang Y, Liu Y, Liu L, et al. Retrieval of the Change of Precipitable Water Vapor by GPS Technique[J]. Geo-spatial Information Science, 2007, 10(4):265-268
    [3] Bevis M, Businger S, Herring T A, et al. GPS Meteorology:Remote Sensing of Atmospheric Water Vapor Using the Global Positioning System[J]. Journal of Geophysical Research:Atmospheres, 1992, 97(D14):15 787-15 801
    [4] Yao Y B, Zhu S, Yue S Q. A Globally Applicable, Season-Specific Model for Estimating the Weighted Mean Temperature of the Atmosphere[J]. Journal of Geodesy(1984-2012), 2012, 86(12):1 125-1 135
    [5] Emardson T R, Elgered g, Johansson J M. Three Months of Continuous Monitoring of Atmospheric Water Vapor With a Network of Global Positioning System Receivers[J]. Journal of Geophysical Research:Atmospheres(1984-2012), 1998, 103(D2):1 807-1 820
    [6] Emardson T R, Derks H J P. On The Relation Between the Wet Delay and the Integrated Precipitable Water Vapour in the European Atmosphere[J]. Meteorological Applications, 2000, 7(1):61-68
    [7] Jade S, Vijayan M S M. GPS-Based Atmospheric Precipitable Water Vapor Estimation Using Meteorological Parameters Interpolated from NCEP Global Reanalysis Data[J]. Journal of Geophysical Research:Atmospheres (1984-2012), 2008, 113(D3),DOI: 10.1029/2007JD008758
    [8] Dee D P, Uppala S M, Simmons A J, et al. The ERA-Interim Reanalysis:Configuration and Performance of the Data Assimilation System[J]. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 2011, 137:553-597
    [9] Uppala S M, Kullberg P W, Simmons A J, et al. The ERA Re-analysis[J]. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 2005, 131:2 961-3 012
    [10] Song Jing, Li Hui, Huo Chuanxiu. The Forecast Precision Verification of ECMWF Products over the Mid-latitude Zone of East Asia[J]. Meteorology Journal of Henan, 2004(3):14-15(宋婧, 李辉, 霍传秀. ECMWF产品在东亚中纬度地区预报精度检验[J]. 河南气象, 2004(3):14-15)
    [11] Chen Qinming, Song Shuli, Zhu Wenyao. An Analysis of the Accuracy of Zenith Tropospheric Delay Calculated from ECMWF/NCEP Data over Asian Area[J]. Chinese Journal Geophysics, 2012,55(5):1 541-1 548(陈钦明, 宋淑丽, 朱文耀. 亚洲地区 ECMWF/NCEP 资料计算 ZTD 的精度分析[J]. 地球物理学报, 2012, 55(5):1 541-1 548)
    [12] Böehm J, Heinkelmann R, Schuh H. Short Note:a Global Model of Pressure and Temperature for Geodetic Applications[J]. Journal of Geodesy, 2007, 81(10):679-683
    [13] Davis J L, Herring T A, Shapiro I I, et al. Geodesy by Radio Interferometry:Effects of Atmospheric Modeling Errors on Estimates of Baseline Length[J]. Radio Science, 1985, 20(6):1 593-1 607
    [14] Braun J, Rocken C, Ware R. Validation of Line-of-Sight Water Vapor Measurements with GPS[J]. Radio Science, 2001, 36(3):459-472
  • [1] 徐晓华, 张纪满, 罗佳, 高攀.  FY-3C无线电掩星折射率廓线的反演及验证 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2022, 47(1): 36-44. doi: 10.13203/j.whugis20190361
    [2] 杨惠, 胡伍生, 余龙飞, 聂檄晨, 李航.  一种新的区域对流层天顶延迟模型——Ghop . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(2): 226-232. doi: 10.13203/j.whugis20180167
    [3] 王勇, 刘严萍, 李江波, 柳林涛.  GPS和无线电探空的水汽变化与PM2.5/PM10变化的相关性研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(12): 1626-1631. doi: 10.13203/j.whugis20140628
    [4] 张国峰, 杨立荣.  基于Copula的降水量不确定性建模 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(6): 805-809. doi: 10.13203/j.whugis20130497
    [5] 姚朝龙, 罗志才, 刘立龙, 周波阳.  顾及地形起伏的中国低纬度地区湿延迟与可降水量转换关系研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 907-912. doi: 10.13203/j.whugis20130409
    [6] 毛健, 朱长青, 郭继发.  一种新的全球对流层天顶延迟模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(6): 684-688.
    [7] 邹友峰, 王勇, 闻德保, 苏幼坡.  利用不同气候类型的GPS可降水量比较研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(5): 573-576.
    [8] 许超钤, 史俊波, 郭际明, 徐晓华.  联合地基GPS和空基COSMIC掩星的可降水量研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 467-470.
    [9] 李国平, 陈娇娜, 郝丽萍.  基于GPS-PWV的不同云系降水个例的综合分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 384-388.
    [10] 徐韶光, 熊永良, 刘宁, 黄丁发.  利用地基GPS获取实时可降水量 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 407-411.
    [11] 刘经南, 赵莹, 张小红.  GNSS无线电掩星电离层反演技术现状与展望 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(6): 631-635.
    [12] 张小红, 何锡扬, 郭博峰, 徐运.  基于GPS非差观测值估计大气可降水量 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(7): 806-810.
    [13] 于胜杰, 柳林涛.  水汽加权平均温度回归公式的验证与分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(6): 741-744.
    [14] 黄丁发, 周乐韬, 李成钢, 熊永良.  增强参考站网络RTK算法模型及其实验研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1344-1349.
    [15] 李超, 魏合理, 刘厚通, 周军.  整层大气水汽含量与地面水汽压相关性的统计研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(11): 1170-1173.
    [16] 王贵文, 王泽民, 杨剑.  地基GPS准实时反演三峡地区大气可降水量的研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(9): 761-763.
    [17] 王勇, 柳林涛, 肖建华, 许厚泽.  武汉地区GPS气象网试验研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(5): 435-438.
    [18] 李国平, 黄丁发, 刘碧全.  成都地区地基GPS观测网遥感大气可降水量的初步试验 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(12): 1086-1089.
    [19] 田晋, 暴景阳, 刘雁春.  全球位系数模型构建高精度局部重力场的Clenshaw求和 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(10): 905-908.
    [20] 曲建光, 魏旭东, 王泽民, 赵全胜.  在高海拔地区Saastamoinen与Hopfield模型推算水汽含量差异的研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(4): 397-399,416.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-28
  • 刊出日期:  2016-01-05

湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型

doi: 10.13203/j.whugis20140585
    基金项目:  中央高校基本科研业务费专项资金(2014214020202);国家测绘地理信息局测绘基础研究基金(13-02-09)。
    作者简介:

    姚宜斌,教授,博士生导师,主要从事测量数据处理基础理论与方法研究。ybyao@sgg.whu.edu.cn

  • 中图分类号: P237.9;P228.42

摘要: 利用2005~2011年的全球大地测量观测系统(global geodetic observing system,GGOS)Atmosphere提供的2.5°×2°(经度×纬度)的天顶湿延迟(zenith wet delay,ZWD)格网数据和欧洲中尺度天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的2.5°×2°可降水量(precipitable water vapor,PWV)格网数据,在全球范围内计算得到各格网点的地基GPS水汽反演关键参数Π-1的时间序列,分析了其时空分布特征,建立了一种转换系数Π的全球经验模型。该模型无需站点气象数据,仅与站点经纬度、年积日和海拔相关。利用未参与建模的2012年的GGOS Atmosphere和ECMWF格网数据、2012年661个无线电探空站的探空资料对模型进行精度检验。结果显示,采用格网数据检验,其偏差的平均值(Bias)为-0.179 mm,均方根误差(root mean square error,RMS)的平均值为1.806 mm;采用无线电探空资料进行检验,其Bias为0.465 mm, RMS为0.789 mm。结果都表现出了较小的系统性偏差与较高的精度,说明所建立的湿延迟与可降水量转换系数模型在全球范围内具有较高的精度与稳定性。

English Abstract

姚宜斌, 郭健健, 张豹, 胡羽丰. 湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
引用本文: 姚宜斌, 郭健健, 张豹, 胡羽丰. 湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
YAO Yibin, GUO Jianjian, ZHANG Bao, HU Yufeng. A Global Empirical Model of the Conversion Factor Between Zenith Wet Delay and Precipitable Water Vapor[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
Citation: YAO Yibin, GUO Jianjian, ZHANG Bao, HU Yufeng. A Global Empirical Model of the Conversion Factor Between Zenith Wet Delay and Precipitable Water Vapor[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 45-51. doi: 10.13203/j.whugis20140585
参考文献 (14)

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