利用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP反演大气可降水量

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0182

测绘通报 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (6): 63-66,98.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0182

利用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP反演大气可降水量

李宏达¹, 张显云¹, 廖留峰², 李婷³, 聂士海¹

1. 贵州大学矿业学院, 贵州贵阳 550025;
2. 贵州省生态气象和卫星遥感中心, 贵州贵阳 550002;
3. 日照市睿航地理信息工程有限公司, 山东日照 276000

收稿日期:2019-10-11 修回日期:2019-12-07 发布日期:2020-07-01
通讯作者: 张显云。E-mail:mec.xyzhang@gzu.edu.cn E-mail:mec.xyzhang@gzu.edu.cn
作者简介:李宏达(1994-),男,硕士生,研究方向为GNSS气象学。E-mail:1229978853@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（41701464；41901225）；贵州省科学技术基础研究计划（[2017]1026；[2017]1054；[2016]1028）；贵州省科技支撑计划（[2017]2593）；贵州大学研究生重点课程建设（ZDKC[2015]029）

Retrieval of precipitable water vapor by using combined GPS/BDS/GLONASS/Galileo PPP method

LI Hongda¹, ZHANG Xianyun¹, LIAO Liufeng², LI Ting³, NIE Shihai¹

1. College of Mining, Guizhou University, Guiyang 550025, China;
2. Guizhou Ecological Meteorology and Remote Sensing Center, Guiyang 550002, China;
3. Rizhao City Ruihang Geographic Information Engineering Co., Ltd., Rizhao 276000, China

Received:2019-10-11 Revised:2019-12-07 Published:2020-07-01

摘要/Abstract

摘要： 为进一步改善精密单点定位（PPP）探测大气可降水量（PWV）的性能，本文提出采用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP进行PWV反演的方法，并利用国内3个MGEX（multi-GNSS experiment）观测站的实测数据，对GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP在大气水汽探测方面的性能进行了评估。试验结果表明：相较于GPS PPP、GPS/BDS组合PPP和GPS/GLONASS组合PPP，GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP估计天顶对流层延迟（ZTD）的初始化时间分别缩短了33%、26%、20%，且能获得更高精度的ZTD估值和PWV信息，在大气水汽探测方面的性能更优。

关键词: GNSS气象学, 精密单点定位, 多系统融合, 水汽反演, 对流层延迟

Abstract: In order to further improve the performance of detecting precipitable water vapor (PWV) by using precise point positioning (PPP), this paper proposes a method of retrieval PWV by using GPS/BDS/GLONASS/Galileo combined PPP technology. Based on the measured data of three domestic multi-GNSS experimental project observation stations, the performance of GPS/BDS/GLONASS/Galileo combined PPP in atmospheric water vapor detection was evaluated. The experimental results show that: Compared with GPS PPP, GPS/BDS combination PPP and GPS/GLONASS combination PPP, GPS/BDS/GLONASS/Galileo combination PPP estimates the zenith tropospheric delay (ZTD) initialization time increased by 33%, 26%, 20% respectively, and it can obtain more accurate ZTD estimates and PWV information, and has better performance in atmospheric water vapor detection.

Key words: GNSS meteorology, PPP, multi-system fusion, precipitable water vapor retrieval, zenith total delay

中图分类号:

P228.4

李宏达, 张显云, 廖留峰, 李婷, 聂士海. 利用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP反演大气可降水量[J]. 测绘通报, 2020, 0(6): 63-66,98.

LI Hongda, ZHANG Xianyun, LIAO Liufeng, LI Ting, NIE Shihai. Retrieval of precipitable water vapor by using combined GPS/BDS/GLONASS/Galileo PPP method[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2020, 0(6): 63-66,98.

参考文献

[1] 李国平.地基GPS遥感大气可降水量及其在气象中的应用研究[D].成都:西南交通大学,2007.
[2] 李森,贾光军.GNSS技术下北京7·21暴雨水汽含量反演分析[J].测绘通报,2018(6):78-81,97.
[3] XU A G, XU Z Q, GE M R, et al. Estimating zenith tropospheric delays from BeiDou navigation satellite system observations[J]. Sensors, 2013, 13(4):4514-4526.
[4] PUVIARASAN N, GIRI R, RANALKAR M. Precipitable water vapour monitoring using ground-based GPS system[J]. Mausam, 2010, 61(2):203-212.
[5] ZHAO Q Z, YAO Y B, YAO W Q, et al. GNSS-derived PWV and comparison with radiosonde and ECMWF ERA-interim data over mainland China[J]. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2019,182:85-92.
[6] 高志钰, 李建章, 刘彦军,等. 利用BDS数据反演大气可降水量及其精度分析[J]. 测绘通报, 2019(5):35-38,47.
[7] 徐宗秋,韩澎涛,徐爱功,等.利用PPP模糊度固定技术估计天顶对流层延迟[J].中国矿业大学学报,2019,48(2):445-451.
[8] 张小红,李星星,李盼.GNSS精密单点定位技术及应用进展[J].测绘学报,2017,46(10):1399-1407.
[9] 李黎,匡翠林,朱建军,等.基于实时精密单点定位技术的暴雨短临预报[J].地球物理学报,2012,55(4):1129-1136.
[10] 蔡昌盛,夏朋飞,史俊波,等.利用GPS/GLONASS组合精密单点定位方法估计天顶对流层延迟[J].大地测量与地球动力学,2013,33(2):54-57,62.
[11] 韩阳,吕志伟,徐剑,等.基于BDS/GPS观测量的大气可降水量反演精度分析[J].导航定位学报,2017,5(1):39-45.
[12] 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):1593-1607.
[13] SAASTAMOINEN J J. Contributions to the theory of atmo-spheric refraction[J]. Bulletin Gæodésique, 1972, 105(1):279-298.
[14] HOPFIELD H S. Tropospheric effect on electromagnet-ically measured range:prediction from surface weather data[J]. Radio Science, 1971, 6(3):357-367.
[15] BLACK H D. An easily implemented algorithm for the tropospheric range correction[J]. Journal of Geophysical Research, 1978, 83(B4):1825-1828.
[16] 施宏凯,何秀凤,王俊杰.全球气压气温模型在中国地区的精度分析[J].大地测量与地球动力学,2017,37(8):841-844,848.
[17] BEVIS M, BUSINGER S, CHISWELL S, et al. GPS meteorology:mapping zenith wet delays onto precipitable water[J]. Journal of Applied Meteorology, 1994, 33(3):379-386.
[18] 龙新. 多系统融合精密单点定位模糊度算法研究[D].贵阳:贵州大学,2018.
[19] 胡新乔,刘万科,刘晓磊,等.北斗天线相位中心改正策略及其对定位精度的影响分析[J].大地测量与地球动力学,2018,38(11):1137-1142.
[20] 刘盼,刘智敏,张明敏,等.不同IGS星历产品对地基GPS反演水汽的影响[J].测绘科学,2018,43(12):17-22.

利用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP反演大气可降水量

Retrieval of precipitable water vapor by using combined GPS/BDS/GLONASS/Galileo PPP method

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[1]	陈一彪, 秘金钟, 谷守周, 杨李俊, 王洪斌, 楚彬. BDS-3+GPS精密单点定位模型及性能分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 12-17,39.
[2]	罗幼安, 蒋爱国, 杨福鑫, 张洁, 何东旭, 许英龙. BDS精密单点定位在海洋石油钻井平台动力定位系统的应用研究[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 111-116.
[3]	肖浩威, 王江林, 郭海荣, 杨立扬. PPP-B2b服务的实时精密单点定位精度分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 117-121.
[4]	周全, 张扬, 李子申, 韩保民, 孟昊, 董孝松, 郭振华. 低轨卫星导航增强星座地基观测仿真系统设计[J]. 测绘通报, 2022, 0(2): 110-115.
[5]	马会林, 吴文坛, 吴秀丽. 亚太区域北斗三号对北斗二号精密单点定位的增强效果分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(1): 56-60.
[6]	李建刚, 李红慧, 柴祥君, 王天宇. GPS、BDS、GPS+BDS精密单点定位精度评估[J]. 测绘通报, 2021, 0(9): 124-129.
[7]	刘生锋, 杨文龙, 谷涛. BDS-3双频组合精密单点定位精度分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(3): 7-11,17.
[8]	慕仁海, 党亚民, 许长辉. BDS-3新频点单点定位研究[J]. 测绘通报, 2021, 0(3): 12-17.
[9]	马永超, 吕志平, 许国昌, 陈鹏, 袁勘省. GTDM:一种获取全球对流层延迟的新模型[J]. 测绘通报, 2021, 0(2): 72-76.
[10]	焦博, 郝金明, 时春霖, 刘伟平, 刘婧, 谢建涛. 北斗小数周偏差时变特性分析及应用[J]. 测绘通报, 2021, 0(1): 66-70.
[11]	饶鹏文, 毛亚. BDS卫星实时钟差估计[J]. 测绘通报, 2020, 0(5): 69-72,100.
[12]	刘伟, 刘国超, 郑小战, 张庆华. 改进CIR算法在BDS长基线模糊度解算中的应用[J]. 测绘通报, 2020, 0(10): 74-78.
[13]	戴金倩, 吴迪, 戴小蕾, 楼益栋. BDS-3实时精密单点定位精度分析[J]. 测绘通报, 2020, 0(1): 30-34.
[14]	谷世铭, 党亚民, 王虎, 谷守周, 许长辉, 任政兆, 张金旭. 北斗天线相位中心偏差改正对精密单点定位的影响[J]. 测绘通报, 2020, 0(1): 66-70.
[15]	高志钰, 李建章, 刘彦军, 刘江涛, 张健珲. 利用BDS数据反演大气可降水量及其精度分析[J]. 测绘通报, 2019, 0(5): 35-38,47.