顾及分段表达的中国区域对流层天顶湿延迟模型

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0143

测绘通报 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (5): 96-100.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0143

顾及分段表达的中国区域对流层天顶湿延迟模型

黄宁¹, 付世洋¹, 张露露², 熊玲¹, 黄良珂¹, 刘立龙¹

1. 桂林理工大学测绘地理信息学院, 广西桂林 541006;
2. 桂林理工大学旅游与风景园林学院, 广西桂林 541006

收稿日期:2022-07-25 发布日期:2023-05-31
通讯作者: 黄良珂。E-mail:lkhuang666@163.com
作者简介:黄宁(2001-),女,主要研究方向为对流层建模。E-mail:hn19823508025@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（41704027；42064002）；广西自然科学基金（2018GXNSFAA281182）；广西“八桂学者”岗位专项

A regional tropospheric zenith wet delay model considering piece wise representation for China region

HUANG Ning¹, FU Shiyang¹, ZHANG Lulu², XIONG Ling¹, HUANG Liangke¹, LIU Lilong¹

1. College of Geomatics and Geoinformation, Guilin University of Technology, Guilin 541006, China;
2. School of Tourism and Landscape Architecture, Guilin University of Technology, Guilin 541006, China

Received:2022-07-25 Published:2023-05-31

摘要/Abstract

摘要： 高精度的对流层天顶湿延迟（ZWD）在GNSS高精度定位及大气水汽监测中具有重要作用。中国区域具有疆域辽阔、地形多变等特点，垂直方向存在规律难循的气流变化，而大多数ZWD模型仅采用单一函数对大气高度范围内变化进行拟合，或未考虑季节变化因素，因此在中国区域适用性较差。本文以中国区域MERRA-2大气再分析资料为数据源对ZWD展开深入研究，建立了一种顾及分段表达的中国区域ZWD模型（CZWD模型）；并以中国区域89个探空站积分计算的ZWD数据为参考值检验模型的精度。结果表明，CZWD模型的年均偏差（Bias）和年均均方根值（RMS）误差分别为-2.9、21.9 mm，精度优于目前应用较广的GPT3模型，且提高了5%，在中国区域总体上显示出较优的精度和适用性。因此，CZWD模型对于中国区域GNSS导航定位及水汽监测具有重要意义。

关键词: 中国区域, GNSS, 分段函数, ZWD, 经验模型

Abstract: High-precision tropospheric zenith wet delay (ZWD) plays an important role in GNSS high-precision positioning and atmospheric water vapor monitoring. China has the characteristics of vast territory and variable terrain, and there are regular and difficult to follow airflow changes in the vertical direction. However, most ZWD models only use a single function to fit the changes in the atmospheric height range, or do not consider seasonal factors, so the applicability in China is poor. In this paper, based on the atmospheric reanalysis data of China's regional MERRA-2, an in-depth study of ZWD is carried out, and a Chinese regional ZWD model (CZWD model) is established to takes into account the subsection expression. The accuracy of the model is tested by taking the ZWD data calculated by the integration of 89 sounding stations in China as the reference value. The results show that the annual average Bias and annual RMS errors of the CZWD model are -2.9 and 21.9 mm, respectively. The accuracy is improved by 5% than GPT3 model, showing better accuracy and applicability in the Chinese region as a whole. Therefore, the CZWD model is of great significance for regional GNSS navigation and positioning and water vapor monitoring in China.

Key words: China region, GNSS, piece wise function, ZWD, empirical model

中图分类号:

P228

黄宁, 付世洋, 张露露, 熊玲, 黄良珂, 刘立龙. 顾及分段表达的中国区域对流层天顶湿延迟模型[J]. 测绘通报, 2023, 0(5): 96-100.

HUANG Ning, FU Shiyang, ZHANG Lulu, XIONG Ling, HUANG Liangke, LIU Lilong. A regional tropospheric zenith wet delay model considering piece wise representation for China region[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2023, 0(5): 96-100.

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A regional tropospheric zenith wet delay model considering piece wise representation for China region

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