19487.聯(lián)合地基gps及空基cosmic的對(duì)流層水汽三維層析

1、中圖分類號(hào)UDCP228620碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q533密級(jí)公玨聯(lián)合地基GPS及空基COSMIC的對(duì)流層水汽三維層析Three——dimensionaltroposphereWaterVaporTomographyCombiningGround—basedGPSandSpacebasedCOSMIC作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：論文答辯日期型5：』：!夏朋飛大地測量學(xué)與測量工程GPS氣象學(xué)及GNSS數(shù)據(jù)處理

2、地球科學(xué)與信息物理學(xué)院蔡昌盛副教授答辯委員會(huì)主席建宇生叁么中南大學(xué)2013年05月聯(lián)合地基GPS及空基COSMIC的對(duì)流層水汽三維層析摘要：準(zhǔn)確的獲取大氣中水汽的三維分布信息，能夠有效地改善氣候監(jiān)測及氣象預(yù)測的精度。此外，還能夠有效地改善數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的初始濕度場，有效地提高數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的精度。GPS技術(shù)為探測水汽的三維分布提供了一種新的方法，它具有全天候作業(yè)、不受天氣情況影響、探測精度高、實(shí)時(shí)連續(xù)性作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)探測方法的

3、不足。本論文聯(lián)合地基GPS及空基COSMIC(TheConstellationObservingSystemforMeteorology，IonosphereandClimate)掩星產(chǎn)品對(duì)香港地區(qū)的水汽三維分布進(jìn)行了研究。針對(duì)傳統(tǒng)迭代重構(gòu)算法的局限性，提出了一種改進(jìn)的水汽層析的迭代重構(gòu)算法；為了彌補(bǔ)單一重構(gòu)算法的缺點(diǎn)，又提出了一種組合重構(gòu)算法反演水汽的三維分布。通過對(duì)香港地區(qū)12個(gè)氣象監(jiān)測站提供的GPS觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行試算，驗(yàn)證了新方法的

4、可行性及其優(yōu)越性。本論文的主要研究工作和成果如下：1)利用精密單點(diǎn)定位的方法算取天頂路徑延遲(ZPD)，通過Saastamoinen模型(ZHB)求取天頂干延遲后求取天頂濕延遲(ZWD)，并最終獲取斜路徑水汽含量(SWV)。2)針對(duì)經(jīng)典代數(shù)重構(gòu)算法在大尺度水汽反演中迭代收斂速度慢、重構(gòu)精度較低的缺點(diǎn)，本文提出了一種改進(jìn)的代數(shù)重構(gòu)算法。該算法能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)算法中的松弛參數(shù)向量中的各個(gè)元素，逐步改善反演的精度，并提高反演的速度。3’)針對(duì)單

5、個(gè)重構(gòu)算法在對(duì)流層層析水汽密度值反演中的局限性，提出了一種組合重構(gòu)水汽層析方法。在獲取水汽垂直分布的時(shí)，組合重構(gòu)方法的精度優(yōu)于單一的重構(gòu)算法的精度。此外，組合重構(gòu)算法有效地解決了初始值選取的問題。4)通過求取2012年7月20日到8月2日水汽的三維分布，并將其轉(zhuǎn)化為水汽的柱積分水汽總量，根據(jù)該值的分布及變化研究了2012年7月22日到28曰暴雨天氣的過程。圖30幅，表7個(gè)，參考文獻(xiàn)86個(gè)。關(guān)鍵詞：層析；水汽；精密單點(diǎn)定位：COSⅦC；重