一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型

论文摘要

对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60 mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定位.一般是先将此反演的ZTD作为初值,设定先验方差,将残差作为未知参数求解.NWP反演的ZTD的精度,将直接影响对流层和模糊度参数在滤波过程中收敛速度.前人的研究表明,NWP反演ZTD的残差大小与测站所在纬度相关,利用纬度与残差的相关函数可提高NWP反演ZTD的精度,但效果并不明显.针对以上问题,比较ECMWF和NCEP再分析资料反演ZTD的精度,然后分析精度较高的ECMWF资料反演的ZTD的残差随温度、湿度、纬度、季节等因子变化的规律,并结合基于最小绝对残差法的多项式拟合方法拟合残差,提出一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型,从而提高NWP反演ZTD的精度.为验证模型的性能,以133个IGS站高精度ZTD为参考,拟合2015年ECMWF反演ZTD的残差,构建残差改正模型,并利用此模型改正2016年ECMWF反演的ZTD.实验结果表明:在纬度高于15°的地区,NWP反演的ZTD的平均残差和均方根误差比使用模型前分别减小了86.9%和36.3%.另外,对于较低纬度地区,此残差改正模型的效果不明显.

论文目录

• 1 实验数据及ECMWF/NCEP再分析资料反演的ZTD精度比较
•   1.1 实验数据
•     1.1.1 ECMWF资料
•     1.1.2 NCEP资料
•     1.1.3 IGS ZTD产品
•   1.2 利用NWP资料反演ZTD的方法
•   1.3 ECMWF/NCEP再分析资料反演ZTD精度比较
• 2 一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型
•   2.1 多因子约束下的ECMWF再分析资料反演ZTD的残差变化规律分析
•   2.2 一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型
• 3 实验与分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 闫俐孜,马丹,徐莹,王胜利,范曹明

关键词: 对流层延迟,数值天气预报,残差改正模型,残差拟合

来源: 华中师范大学学报(自然科学版) 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 山东科技大学测绘科学与工程学院,福建农林大学资源与环境学院福建省土壤环境健康与调控重点实验室,山东科技大学海洋工程研究院

基金: 国家自然科学基金项目(41704021),山东省自然科学基金项目(ZR2017QD002),山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2017RCJJ075),山东科技大学研究生科技创新项目(SDKDYC180315),青岛市应用基础研究计划项目(18-2-2-42-jch),山东省重点研发计划项目(2018GGX109008)

分类号: P456.7

DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2019.03.019

页码: 443-450

总页数: 8

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