地基gps层析水汽三维分布研究

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1、国内图书分类号：P228．4国际图书分类号：U526．8西南交通大学研究生学位论文地基GPS层析水汽三维分布研究密级：公开本文获得国家自然科学基金项目(41274044)的资助年级2Q!!级姓名陵塞越申请学位级别王堂亟±专业太丝塑』量堂皇塑』量王猩指导老师熊丞基数援二零一四年四月二十九日ClassifiedIndex：P228．4U．D．C：U526．8SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTOMOGRAPHYOFGROUND．BA

2、SEDGPSTHREE．DIMENSIONALDISTR【BUTIONOFⅥ後TERⅧORSurpportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(41274044)Grade：2011Candidate：ChenHongbinAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：GeodesyandSurveyingEngineeringSupervisor：Prof．XiongYongliangApril．29，2014西南

3、交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密囱，使用本授权书。(请在以上方框内打“v”)学位论文作者签名：孤衷武指导老师签名：多夺彦b日期：刎q，年f月彳日日期：沙I忤r月衫日西南交通大学硕士学位

4、论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、利用西南交通大学徐韶光博士自主研发的精密定位与定轨软件(PLAOD软件)解算得到的天顶总延迟精度满足水汽反演的精度高于2mm的要求。验证了PLAOD软件作为本论文后续研究工作的解算软件是可靠且可行的。2、实验对比了事后精密星历和事后精密钟差，快速精密星历和快速精密钟差，超快速预报星历和快速精密钟差，验证了三种组合方案均能达到水汽反演的精度要求。3、选择四川地区五个站点组成的GPS网络作为研究区域，实验研究了垂直均匀分层情况下垂直分辨率

5、对层析水汽的影响。4、研究了垂直分层方法对层析结果的影响，依据大气水汽随着高程变化的特点，提出了一种垂直不均匀分层方法。实验结果显示垂直不均匀分层方法层析获得的水汽密度廓线要好于垂直均匀分层，与探空计算的水汽密度廓线更吻合。四川地区的水汽层析实验研究结果验证了本文提出的垂直不均匀分层方法是可行的和有效的。5、实验研究了层析初值对层析结果的影响，说明Kalman滤波算法用于层析水汽三维分布对层析初值不敏感，其结果吻合于GPS的原始观测数据。实验了GPS站点数量对层析结果的影响，结果表明合理的格网划分和较多

6、的测站数量是获得较好层析结果的前提条件。给出了四川地区构建的GPS网络的水汽三维分布层析图，说明水汽主要集中在对流层3km以下区域，中低层水汽量大，分布不均匀，高层水汽量较小，分布也较为均匀，3km以上总体上随着高度增加水汽量逐渐减少，但其中也可能会出现逆湿的反复现象。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述

7、声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：诼骧氓日期：¨f帖丹硇西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要水汽是大气中最活跃的部分，而且水汽分布是动态变化的，它和长时间持续性降水，热带气旋，中纬度气旋风暴，雷电暴雨等气象现象密切相关。这些灾害性的天气现象可能给社会经济造成巨大的损失。因此，获得高精度的，高时空分辨率的水汽信息对气象学和天气预报具有非常重要的意义。本文使用四川区域的GPS数据对水汽三维分布展开了一系列的实验研究。主要内容如下：(1)西南交通大学徐韶光博士自主研发了精密定位与定轨

8、软件(PLAOD软件)，利用PLAOD软件解算得到的天项总延迟精度较高，满足水汽反演的精度要求。验证了PLAOD软件作为本论文后续研究工作的解算软件是可靠且可行的。(2)实验对比了事后精密星历和事后精密钟差，快速精密星历和快速精密钟差，超快速预报星历和快速精密钟差三种组合方案均能达到水汽反演的精度，根据本文情况选择了精度较高，时间延迟相对较小的快速精密星历和快速精密钟差的组合方案以满足近实时的水汽三维层析的要求。结合本文实际情况，设置高度角