现有GNSS水汽层析研究主要聚焦于如何提升卫星观测数据利用率,但在卫星信号数据优选方面研究较少,导致穿过同一组网格集的层析观测方程线性近似且方程系数矩阵列向量元素多数为零,水汽层析模型病态严重。针对该现状,本文提出一种GNSS卫...现有GNSS水汽层析研究主要聚焦于如何提升卫星观测数据利用率,但在卫星信号数据优选方面研究较少,导致穿过同一组网格集的层析观测方程线性近似且方程系数矩阵列向量元素多数为零,水汽层析模型病态严重。针对该现状,本文提出一种GNSS卫星信号自适应优选的水汽层析方法,解决层析模型设计矩阵零元素较多和层析模型病态的难题。该方法基于网格覆盖率最大原则确定层析区域水平网格划分,并发展联合卫星高度角与方位角阈值的卫星信号自适应优选方法,克服水汽层析模型观测方程线性近似的难题。本文选取香港地区2013年5月2日—2013年5月7日共6 d 12个GNSS测站及1个无线电探空站数据为例进行试验。与现有方法相比,本文方法能在降低卫星信号利用率的同时保证网格覆盖率,克服相似卫星信号造成层析模型设计矩阵病态的现状。以无线电探空数据为真值,发现本文方法反演水汽密度廓线的平均RMS、MAE和Bias分别为1.03、0.80和0.13 g/m^(3),优于传统方法的1.25、0.97和0.10 g/m^(3),其RMS改善率为20.78%;此外,本文方法在模型解算效率方面也优于传统方法,其模型计算效率平均提升9.51%。展开更多
文摘现有GNSS水汽层析研究主要聚焦于如何提升卫星观测数据利用率,但在卫星信号数据优选方面研究较少,导致穿过同一组网格集的层析观测方程线性近似且方程系数矩阵列向量元素多数为零,水汽层析模型病态严重。针对该现状,本文提出一种GNSS卫星信号自适应优选的水汽层析方法,解决层析模型设计矩阵零元素较多和层析模型病态的难题。该方法基于网格覆盖率最大原则确定层析区域水平网格划分,并发展联合卫星高度角与方位角阈值的卫星信号自适应优选方法,克服水汽层析模型观测方程线性近似的难题。本文选取香港地区2013年5月2日—2013年5月7日共6 d 12个GNSS测站及1个无线电探空站数据为例进行试验。与现有方法相比,本文方法能在降低卫星信号利用率的同时保证网格覆盖率,克服相似卫星信号造成层析模型设计矩阵病态的现状。以无线电探空数据为真值,发现本文方法反演水汽密度廓线的平均RMS、MAE和Bias分别为1.03、0.80和0.13 g/m^(3),优于传统方法的1.25、0.97和0.10 g/m^(3),其RMS改善率为20.78%;此外,本文方法在模型解算效率方面也优于传统方法,其模型计算效率平均提升9.51%。
