青藏高原地区水汽转换系数H模型反演GPS大气可降水量的适用性分析

利用青藏高原地区8个探空站2011—2015年的数据为研究对象,分析E模型与H模型在青藏高原地区的适用性。以IGS站提供的天顶总延迟ZTD、Saastamoinen模型计算的天顶干延迟ZHD求得LHAZ站的天顶湿延迟ZWD,验证H模型反演GPS大气可降水量的可行性;并对探空资料法ZWD模型进行改正,在获得较精确的ZWD情况下,进一步验证H模型反演GPS PWV的可行性。研究表明:H模型在青藏地区有较好的适用性;利用H模型计算LHAZ站2015年7月份PWV值,其偏差分布情况与积分法相似,与探空站提供的PWV吻合较好;改正的ZWD模型,其精度明显提高,在获得较精确的ZWD情况下,利用H模型反演PWV能达到较高的精度。     

广西地区大气水汽转换系数的K值模型

利用中国低纬度地区20个无线电探空站2008—2012年探空资料,分析大气水汽转换系数K值与地理位置间的关系,建立广西地区不需气象资料的K值模型。比较不同模型的精度、适用性,分析逐年增加样本数对预测精度的影响,探索如何更好地建立广西地区K值模型。结果表明:(1)在广西地区,Emardson模型总体的内、外符合精度与高程模型相当,Emardson模型与积分模型计算K值符合较好,总体内符合均方误差为0.002 1,外符合均方误差为0.001 8;(2)与高程模型相比,无需考虑高程因子的Emardson模型在广西地区适用性更强;(3)通过逐年增加样本数进行建模不能保证提高模型的预测精度,用最近的两年数据建模能够更好地预测第3年的K值。     

利用GAMIT软件反演连云港可降水量的实验研究

利用GPS信号穿过大气受到折射而产生的延迟来探测大气中的水汽含量,是具有良好前景的大气可降水量预测方法。探讨了利用GAMIT软件反演大气可降水量的原理、方法及数据处理过程,结合淮海工学院CORS基准站的连续观测资料和IGS站数据,对比分析了GAMIT软件反演与探空计算的大气可降水量。结果表明,利用GAMIT软件反演的连云港大气可降水量具有较高的精度。     

基于人工神经网络大气折光系数实时改正方法

根据大气折光的变化特点，导出了大气折光系数中误差的计算公式，分析了影响大气折光系数测定精度的主要因素。结合南里渡特大桥施工监测监控实例，以地形、时段、气温和气压为网络输入，大气折光系数为网络输出，建立了大气折光系数的人工神经网络模型，实现大气折光系数的实时改正。实施有效的大气折光系数实时改正，成为提高全站仪精密三角高程精度的关键。     

河北地区大气可降水量的时空分布研究

根据河北CORS网的观测资料研究河北地区的大气可降水量(PWV)的时空分布,利用GAMIT软件反演出各参考站的大气可降水量,反演结果表明:在时间分布上,河北地区大气可降水量随时间变化的趋势一致,都是3月份开始先增加再减小,每年7~9月份达到顶峰;在空间分布上,河北地区大气可降水量随纬度的增加而减少。同时采用经验模态分解(EMD)法处理大气可降水量序列,提取地理位置差异地区的年周期变化分量和趋势项进行分析,结果表明:年周期变化分量与大气可降水量的年变化趋势一致;趋势项呈下降趋势,与气象部门统计数据吻合。     

关于GPS大气折射延迟实测模型的讨论

针对GPS对中性大气折射延迟改正精度的要求,论述大气折射延迟模型应随测站和方向而异的必要性.在尚不能直接测定大气折射率的情况下,指出现有的各种改正模型不能达到预期精度要求的原因以及改正值对大气分布模型的依赖性.提出提高大气折射延迟改正精度的新方法:利用不同方位的天文大气折射值的测定数据,求解折射率差和映射函数的参数,建立随观测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型.该方法的实施能在避免采用大气分布模型的情况下,把天顶延迟的改正精度提高到1mm以内.低地平高度角的折射延迟改正精度提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°或更小.     

苏通长江公路大桥精密跨江高程传递的数据处理

苏通长江公路大桥布设的高程控制网中，采用了EDM三角高程测量进行精密跨江高程传递，对此次三角高程测量观测数据进行了计算和分析，探讨了大气折光为主的系统误差对三角高程测量的影响规律，研究了按大气折射模型进行大气折光改正的计算方法。     

气温-地温变化模型确立方法及其在水准测量上的应用

依据土壤学、气象学、热力学等多学科理论 ,研究建立气温 -地温变化模型的确立方法 ,并分析模型对水准测量标志的温度改正的有效性 ,研究其在水准测量上的应用。由于地理位置和地质条件的复杂性 ,拟以地带性土壤分类的方法进行建模。针对森林土壤的红壤类型 ,依据傅立叶规律性 ,利用桂林地区实测资料反演其衰减系数 ,用三次样条插值函数建立计算模型。在MathCAD中进行 ,便捷成图 ,计算单点值或积分值。以广西某电站多年实测数据为例 ,检验模型的有效性和精度 ,证明所建模型在α =0 0 1水平上显著 ,回归方程有效。用该模型对水准标志受地温变化的影响进行改正 ,年周期最大改正值Δh达0 4mm ,其精度MΔh≤± 0 0 2 4mm可以满足三等精密工程测量或二等变形测量的要求。     

顾及时空因素的青藏高原地区加权平均温度模型

大气加权平均温度(T_m)在GNSS大气水汽反演过程中扮演着关键角色.本文针对现有的T_m模型在青藏高原地区的适用性较差等情况,利用2014—2017年青藏高原地区13个探空站观测数据建立了一种顾及地面温度、高度、纬度及季节变化的青藏高原地区T_m模型(TPT_m模型).以2018年的探空资料为参考值,对TPT_m模型进行精度检验,并与常用的Bevis模型、局域精化后的Bevis模型(Bevis-TP模型)和GPT2w模型进行比较分析,结果表明:TPT_m模型具有相对较好的精度,其年均偏差和均方根误差(RMS)分别为0.07 K和2.76 K,相比Bevis、Bevis-TP、GPT2w-5(5°分辨率)和GPT2w-1(1°分辨率)模型其精度(RMS值)分别提高54.5％、30.8％、36.3％和27.6％;此外,将TPT_m模型用于GNSS水汽计算,其导致的水汽计算理论RMS误差和相对误差分别为0.10 mm和1.02 ％.因此,TPT_m模型在青藏高原地区的GNSS水汽反演中具有重要应用.     

重力场模型和DEM提高GPS高程转换精度

为了充分利用GPS观测数据中的高程信息,提高山区GPS大地高转换为正常高的精度,利用国内外最新的重力场模型和数字高程模型(DEM)数据,采用移去-拟合-恢复方法进行GPS高程转换,并与三等水准实测高程进行比较,结果表明:在地形起伏较大的山区,利用高精度的地球重力场模型.可将GPS高程转换的精度提高50%左右.地形改正也可以在一定程度上提高GPS高程转换的精度,地形对高程异常的影响与地形起伏程度和拟合点间高差有关.对于几何水准难以施测的山区利用CPS观测信息确定高精度海拔高程有重要意义.     

基于IGS站不同区域可降水量变化对比分析

基于GPS反演技术的理论与方法,利用IGS站开放的观测数据和精密星历数据,选取北京、武汉、上海3个IGS站观测数据,通过GAMIT软件解算处理,得出3个站天顶方向对流层延迟量。由对流层延迟量和区域的平均温度,根据经验模型反演得出其大气水汽含量,并与探空水汽含量进行了比较,得出两者具有较好的一致性。同时分析了上述3个区域水汽变化特征,反演出大气水汽含量能较好反映区域天气参数的差异。     

桥梁施工控制三角高程中间观测法研究

在全站仪三角高程精度方面，把折光系数作为方向变量，根据全站仪三角高程中间观测法高差的计算公式．导出高差中误差的计算公式，并对中误差进行了详细分析和深入讨论。结果表明，实施有效的大气折光系数实时改正．以及采用适宜的测量技巧，是提高全站仪精密三角高程中间观测法高差精度的关键。     

近30年拉萨市大气可降水量变化特征研究

2006年是北半球有记录以来的第四暖年份,极端天气频发,通过调研文献发现拉萨市大气可降水量在2006年急剧降低,为了更好地阐明这一降低的原因,本文利用1988-2018年拉萨站地面气象要素资料,采用回归分析法、Mann-Kendall非参数检验、R/S分析、Morlet小波分析等方法对拉萨市大气可降水量变化特征进行了研究,结果表明:(a)在过去的30年中拉萨市的大气可降水量总体呈现下降趋势,且季节性变化显著;(b)受大气环流的影响,拉萨市年均大气可降水量在2006年发生突变;(c)拉萨市未来大气可降水量的变化趋势和过去成反持续关系;(d)通过对小波实部等值线图和小波方差图进行分析可知,拉萨市年均大气可降水量主要存在22年、24年和29年变化的主周期.     

宁夏空中水资源分布特征的初步分析

利用宁夏25个气象观测站的气象资料,采用地面湿度参量计算公式计算大气可降水量,分析了宁夏近30 a(1971—2012年)大气可降水量的变化特征。结果表明,宁夏年大气可降水量在1971—1986年呈下降趋势,1986—2006年呈上升趋势,2006年开始又呈下降趋势;年大气可降水量和年降水量并没有明显的相关性。通过分析宁夏大气可降水量、降水量、自然降水率的空间分布发现,宁夏年均降水量与自然降水率的空间分布比较一致,均呈南多北少的趋势;与新疆天山地区(10%~20%)、东北地区(11%)相比,宁夏自然降水率(8%)较低,有较大的人工增雨潜力。     

地基GPS观测在水汽监测中的应用

利用GPS观测网提供的高时空分辨率、连续、全天候实时观测数据,反演出实时大气可降水量的变化序列,从而为大气实时监测、气候分析及农业水利等服务.采用Bernese软件对2000—2011年为期12 a的北京地区地基GPS数据进行了解算,加上地面温度及气压观测等气象数据,反演了水汽含量的时间序列,并用探空仪数据对反演结果进行了检验,结果验证了地基GPS观测反演大气水汽含量的有效性和可靠性.     

地基GPS观测在水汽监测中的应用

利用GPS观测网提供的高时空分辨率、连续、全天候实时观测数据,反演出实时大气可降水量的变化序列,从而为大气实时监测、气候分析及农业水利等服务.采用Bernese软件对2000-2011年为期12 a的北京地区地基GPS数据进行了解算,加上地面温度及气压观测等气象数据,反演了水汽含量的时间序列,并用探空仪数据对反演结果进行了检验,结果验证了地基GPS观测反演大气水汽含量的有效性和可靠性.     

全站仪三角高程测量及其精度分析

全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。本文详细介绍了这两种方法的具体实施过程,并对其精度进行了分析。     

基于改进的Kriging法区域似大地水准面精化

利用常规的Kriging法进行GPS高程拟合时,由于模型误差和公共点误差的存在,其拟合内符合精度值并不为零。通过对已知点拟合残差进行改正得到一种改进的Kriging法来精化区域似大地水准面。通过实测数据对比改进的Kriging法与Kriging法的GPS高程拟合精度,结果表明：改进的Krig-ing法的拟合精度明显优于Kriging法,该方法能有效削弱模型误差和公共点误差引起的拟合残差。     

节假日效应下的PM2. 5浓度预测

近年来, 节假日效应带来的环境负担日趋严重,PM_{2. 5}在节假日期间的浓度预测工作变得尤为重要。考虑气象因素、大气污染物以及大气可降水量(PWV)等数据影响, 基于桂林电子科技大学尧山校区、桂林市环境监测站、龙隐小学和桂林市第八中学4 个空气质量监测站点在2014—2019 年春节期间的PM_{2. 5}浓度变化情况, 分别比较多元线性回归模型、神经网络模型和ARIMA 模型的适用性。结果表明: 对整月预测而言, 多元线性回归模型在电子科大尧山校区预测适用性最佳, 神经网络模型在环境监测站、龙隐小学和第八中学预测效果最好; 对春节前后各一周时段预测结果来说, 多元线性回归模型在桂林电子科技大学尧山校区、龙隐小学和第八中学站点预测精度最高, ARIMA 模型在监测站预测精度最高。     

利用天文观测建立大气折射延迟改正模型

大气折射延迟是空间大地测量技术中的主要误差源.完善大气折射理论不仅可以改善数据处理的归算精度,而且有希望降低仪器的观测截止角,提高仪器的使用效应.对中性大气折射延迟的基本概念和理论方法进行了研究,指出目前的天顶延迟模型都依赖于大气分布模型,各种映射函数模型的差别仅是形式上的,没有实质性差异,这就是当前仍然不能改善大气折射延迟精度的主要原因.利用大气折射表的表列数据作模拟计算证明,用天文大气折射测定值作模拟处理的方法是可行的,可以得到大气折射延迟改正模型中的所有参数.同时表明,映射函数的形式是次要的,随着连分式项数的增加可以提高模拟的精度.基于天文大气折射的测定值,给出了建立中性大气折射延迟实测改正模型的过程.