發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 16:40

　　大氣可降水量（PWV）對(duì)降水與氣候、大氣校正、InSAR大氣效應(yīng)的去除、災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)等方面具有重要的意義,也是當(dāng)前GPS氣象學(xué)領(lǐng)域所研究的重要分支。目前有多種反演大氣可降水量的方法,每種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性,因此有必要在充分研究各種方法的基礎(chǔ)上,將多種方法進(jìn)行綜合運(yùn)用,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),得到高時(shí)空分辨率且準(zhǔn)確的大氣可降水量,便于進(jìn)行更廣闊的大氣可降水量研究應(yīng)用。本文的主要研究工作和結(jié)論如下:1)詳細(xì)介紹了目前國(guó)內(nèi)外可降水量研究方法與原理;對(duì)比分析幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),驗(yàn)證了基于GPS數(shù)據(jù)和MODIS數(shù)據(jù)來(lái)提高反演大氣可降水量得精度和時(shí)空分辨率的可行性。2)研究地基GPS反演大氣可降水量原理,研究開(kāi)源軟件GAMIT相關(guān)算法。利用美國(guó)德克薩斯州的Suominet GPS網(wǎng)提供的GPS觀測(cè)站大氣可降水量數(shù)據(jù)與探空數(shù)據(jù)作對(duì)比,得出GPS-PWV和探空數(shù)據(jù)的PWV在水汽變化方面有很好的一致性,研究區(qū)的精度可達(dá)到1.2mm左右。驗(yàn)證了 GPS-PWV的精度很高,與國(guó)內(nèi)外學(xué)者得出的結(jié)論一致。3)在MODIS近紅外反演可降水量原理基礎(chǔ)上,采用預(yù)測(cè)誤差平方和最小法的組合預(yù)測(cè)模型改進(jìn)了 MODIS三通道加權(quán)平... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１地基ＧＰＳ反演可降水量流程圖??

所選研究區(qū)范圍：３０．３￣３２．８Ｎ，９５．４？１０２．９Ｗ，該研究區(qū)內(nèi)包括ＳｕｏｍｉｎｅｔＧＰＳ??網(wǎng)１１個(gè)ＧＰＳ觀測(cè)站點(diǎn)，覆蓋美國(guó)整個(gè)德克薩斯州中部，西部，以及部分東部??地區(qū)。研究區(qū)域示意圖如圖３－１。ＳｕｏｍｉＮｅｔＧＰＳ網(wǎng)是由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)??（ＮＳＦ）投資，費(fèi)用由合作大學(xué)共同承擔(dān)的用于大氣研宄和教育而建立的ＧＰＳ??網(wǎng)，ＳｕｏｍｉＮｅｔＧＰＳ網(wǎng)免費(fèi)提供ＧＰＳ網(wǎng)內(nèi)站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)。得克薩斯州面積６．２４１??平方公里，是全美第二大州，位于美國(guó)南部。屬溫帶氣候，南部部分地區(qū)為亞熱??帶氣候，冬季溫暖，夏季炎熱，平均溫度地區(qū)差異大。降雨量各地不同，年平均??降雨量６６６毫米。靠海地區(qū)潮濕，內(nèi)地干燥。東部和北部夏季多雨，北部地區(qū)多??風(fēng)。由東南至西部地貌依次為濱海沼澤、森林、平原、丘陵、沙漠和山地。森林??面積約２２．０３萬(wàn)平方公里，居全美第四位。天然氣儲(chǔ)量豐富，風(fēng)能發(fā)電量巨大，??在美國(guó)各大洲排名第一。??圖３－１研宄區(qū)示意圖??該區(qū)域內(nèi)ＧＰＳ站密集，選擇其中１１個(gè)ＧＰＳ站作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各個(gè)ＧＰＳ站??具體信息如表３．１。??２３??

至今的多層次、多要素逐日探空資料。懷俄明大學(xué)網(wǎng)站的提供的數(shù)據(jù)是按不同區(qū)??域查詢(xún)的，包括了北美、南美、南太平洋、新西蘭、大洋洲、北極、歐洲、非洲、??南亞、中東十個(gè)區(qū)域，如圖３－２所示分別是歐洲和非洲的站點(diǎn)分布。???麵??圖３－２歐洲和非洲的探空站點(diǎn)分布??可以看出雖然網(wǎng)站覆蓋了全球大部分地區(qū)，但是各個(gè)地區(qū)的站點(diǎn)布設(shè)密度是??有差別的，其中以北美和歐洲地區(qū)布設(shè)的密度較大，而非洲、新西蘭以及南美地??區(qū)的站點(diǎn)密度較少。而且由于各站的建立時(shí)間和觀測(cè)時(shí)間有差異，也造成了各個(gè)??站點(diǎn)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度有差異［３６］。在本文中用于驗(yàn)證ＧＰＳ反演水汽的精度的站點(diǎn)是北美??德克薩斯州的ＭＡＦ和ＦＷＤ兩個(gè)站點(diǎn)。以７２２６５ＭＡＦ站點(diǎn)為例，探空數(shù)據(jù)提供了不??同的等壓面層的大氣特特性層以及風(fēng)層資料。大氣特性層參數(shù)包括位勢(shì)高度??ＣＨＧＨＴ）、氣溫（ＴＥＭＰ）、露點(diǎn)溫度（ＤＷＰＴ）、相對(duì)濕度（ＲＥＬＨ）這些探測(cè)??的要素，這些要素也是影響大氣可降水量的的重要參數(shù)。具體提供的信息如圖３－３，??選取的探空站信息如表３．２。??２４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GPS蒙特卡羅三維水汽層析算法敏感性試驗(yàn)和研究[J]. 王久珂,劉曉陽(yáng),毛節(jié)泰,趙春生.  北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[2]IGRA全球站點(diǎn)探空數(shù)據(jù)集及其資料質(zhì)量狀況分析[J]. 陳哲,高杰,楊旭.  氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]GPS PWV在大氣降雨及洪水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 肖儒雅,何秀鳳,常亮.  水電能源科學(xué). 2011(11)
[4]基于MODIS的近紅外大氣水汽含量的反演及其與地基GPS水汽的對(duì)比分析[J]. 李艷永,崔彩霞,趙玲,盧新玉,崔麗娜.  沙漠與綠洲氣象. 2010(06)
[5]GPS可降水汽與MODIS可降水汽回歸性分析[J]. 侯建國(guó),楊成生,張勤,蔣光偉,王宏宇.  地理與地理信息科學(xué). 2010(02)
[6]利用MODIS影像反演大氣水汽含量的方法研究[J]. 趙有兵,顧利亞,黃丁發(fā),呂弋培.  測(cè)繪科學(xué). 2008(05)
[7]針對(duì)MODIS近紅外數(shù)據(jù)反演大氣水汽含量研究[J]. 姜立鵬,覃志豪,謝雯.  國(guó)土資源遙感. 2006(03)
[8]地物反射光譜對(duì)MODIS近紅外波段水汽反演影響的模擬分析[J]. 王偉民,孫曉敏,張仁華,唐新齋,朱治林.  遙感學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]2002年臺(tái)風(fēng)Ramasun影響華東沿海期間可降水量的GPS觀測(cè)和分析[J]. 丁金才,黃炎,葉其欣,朱文耀,宋淑麗,梁旭東.  大氣科學(xué). 2004(04)
[10]地基GPS反演大氣水汽總量的初步試驗(yàn)[J]. 何平,徐寶祥,周秀驥,王紅艷.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2002(02)

博士論文
[1]地基GPS遙感大氣可降水量及其在氣象中的應(yīng)用研究[D]. 李國(guó)平.西南交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]聯(lián)合地基GPS和MODIS研究成都地區(qū)大氣可降水量變化[D]. 趙有兵.西南交通大學(xué) 2008
[2]聯(lián)合EOS/MODIS與探空氣球研究成都地區(qū)水汽變化[D]. 方繼理.成都理工大學(xué) 2006
[3]利用地基GPS遙感大氣水汽含量的研究[D]. 翟清斌.清華大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2905358