GNSS多维大气水汽探测理论与方法

目录“博士后文库”序言前言第1章绪论11.1引言11.2多维水汽探测现状41.2.1GNSS二维水汽探测技术41.2.2地基GNSS三维水汽层析技术101.2.3其他水汽探测技术161.3水汽探测发展方向261.4本书主要内容27参考文献28第2章GNSS及其定位原理422.1GNSS422.1.1GPS422.1.2GLONASS432.1.3Galileo452.1.4BDS462.1.5区域导航卫星系统472.1.6GNSS应用482.2GNSS定位基本原理482.2.1GNSS基本观测量482.2.2GNSS线性组合512.2.3GNSS定位原理与方法562.2.4GNSS定位模型和随机模型572.3GNSS定位影响误差602.3.1卫星星历误差602.3.2接收机钟差和卫星钟差642.3.3对流层误差65viGNSS多维大气水汽探测理论与方法2.3.4电离层误差672.3.5天线相位中心偏差682.3.6其他误差692.4IGS702.4.1主要功能702.4.2组成部分702.5GNSS相关解算软件简介71参考文献71第3章地基GNSS气象学基本原理743.1基于GNSS技术的PWV反演基本原理743.1.1GNSSZTD数据反演743.1.2ZHD估计763.1.3Tm计算方法763.1.4GNSSPWV反演813.2基于IGRA/AERONET的PWV反演原理813.2.1IGRAPWV反演原理813.2.2AERONETPWV反演原理833.3基于遥感卫星的PWV反演原理843.3.1基于遥感卫星L1级数据的PWV反演原理843.3.2基于遥感卫星L2级数据的PWV反演原理88参考文献90第4章GNSS三维水汽层析基本原理944.1地基GNSSSWV/SWD恢复方法944.1.1SWV/SWD获取方法944.1.2双差相位残差转化为非差相位残差的方法954.1.3常用映射函数974.2层析观测方程构建1014.2.1层析网格划分1014.2.2层析模型观测方程系数矩阵构建1024.2.3观测方程建立1074.3层析约束信息构建1094.3.1水平约束1094.3.2垂直约束1104.3.3先验约束和边界约束1114.4水汽层析模型解算方法1124.4.1非迭代算法1124.4.2迭代重构算法116参考文献118第5章GNSS高精度高分辨率PWV反演关键技术1205.1站点高时间分辨率PWV数据集生成方法1205.1.1站点PWV反演现状及缺陷1205.1.2PWV反演影响因素定量评估及PWV确定1215.1.3案例分析1225.2基于PWV混合模型的水汽融合反演方法1285.2.1面状PWV反演现状及缺陷1285.2.2混合PWV融合模型构建基本原理1285.2.3案例分析1315.3顾及时空加权的PWV时序填补方法1365.3.1水汽时序填补现状及缺陷1365.3.2顾及时空加权的PWV时序填补基本原理1365.3.3案例分析1395.4双步PWV融合模型1425.4.1高精度高时空分辨率水汽反演现状及缺陷1425.4.2TPF方法基本原理1435.4.3案例分析145参考文献149第6章GNSS辅助遥感卫星的PWV反演关键技术1516.1GNSS辅助MERSI/FY-3AL1数据的PWV反演方法1516.1.1遥感卫星水汽反演现状1516.1.2GNSS辅助MERSI/FY-3AL1数据反演PWV基本原理1526.1.3案例分析1566.2基于GNSS约束的MERSI/FY-3AL2PWV季节自适应校准方法1606.2.1MERSI/FY-3AL2PWV研究现状1606.2.2GNSS校准MERSI/FY-3AL2PWV产品基本原理1616.2.3案例分析163参考文献169第7章水汽层析模型很优设计矩阵构建关键技术1717.1基于非均匀对称水平网格划分的水汽层析模型构建方法1717.1.1层析区域确定及现状1717.1.2非均匀对称水平网格划分基本原理1727.1.3层析区域昀优高度确定原理1737.1.4案例分析1747.2基于水平参数化的水汽层析模型构建方法1797.2.1水汽层析模型观测方程构建现状及缺陷1797.2.2基于水平参数化的水汽层析模型观测方程构建基本原理1797.2.3案例分析181参考文献184第8章水汽层析模型射线利用率改善关键技术1858.1基于辅助区域的水汽层析模型构建方法1868.1.1辅助区域的水汽层析模型构建现状1868.1.2基于辅助区域的水汽层析模型构建基本原理1868.1.3扩展区域确定方法1888.1.4案例分析1888.2外部数据辅助的GNSS水汽层析模型构建方法1918.2.1层析区域侧面穿出射线的水汽层析模型构建现状1918.2.2层析区域侧面穿出射线构建水汽层析模型基本原理1918.2.3水汽单位指数模型改进方法1948.2.4案例分析11968.2.5案例分析21988.3顾及比例因子的GNSS水汽层析模型构建方法2018.3.1顾及比例因子的GNSS水汽层析模型构建基本原理2018.3.2比例因子函数模型表达式确定及精度评估2048.3.3案例分析205参考文献208第9章GNSS水汽层析模型解算关键技术2109.1顾及多类型数据权比的层析模型解算方法2109.1.1层析模型数据权比确定现状2109.1.2同类型观测量不同观测值权比确定基本原理2119.1.3不同类型观测量权比确定基本原理2129.1.4案例分析2159.2基于改进岭估计的水汽层析模型解算方法2189.2.1水汽层析模型解算现状2189.2.2基于改进岭估计的水汽层析模型解算基本原理2199.2.3案例分析221参考文献223第10章GNSS水汽层析影响因素22410.1multi-GNSS数据对对流层层析精度和可靠性的影响22410.1.1利用multi-GNSS数据进行水汽层析现状22410.1.2实验区域与multi-GNSS层析方案设计22510.1.3单日实验对比22510.1.4多日实验对比22710.2测站密度和网格划分对水汽层析精度和可靠性的影响22810.2.1测站密度和网格划分对层析的影响22810.2.2实验区域与不同水汽层析方案设计22810.2.3测站密度对层析结果的影响230参考文献231第11章GNSS多维大气水汽探测现状及发展趋势23311.1GNSS多维大气水汽探测现状23311.1.1GNSS二维水汽反演23311.1.2GNSS多维大气水汽层析23311.2GNSS多维大气水汽探测发展趋势23411.2.1GNSS多维大气水汽反演23411.2.2GNSS多维大气水汽应用234编后记236