大气加权平均温度对GNSS PWV精度的影响分析

作者：郭敏; 张捍卫; 李鹏杰

来源：地球物理学进展, 2023, 38(04): 1455-1465.

• 大气加权平均温度
• 线性和非线性加权平均温度模型
• 大气可降水量PWV
• 精度评定

大气加权平均温度Tm是GNSS探测大气可降水量PWV(Precipitable Water Vapor)的关键参数．目前，加权平均温度模型主要包括线性模型和非线性模型．本文基于2011—2015年期间的编号54511北京探空测站的有效探测资料，建立Tm与Ts的线性和非线性(一阶傅里叶函数、一元二次函数)关系；利用2016年探空站实测资料对所建模型及常用模型进行对比分析，从RMSE、Bias及波动范围评价参数发现Tm＿G模型精度高于常用模型，而再分析资料ERA-Interim建立的加权平温度Tm＿ERA模型和新非线性Tm模型精度相差甚小，且误差概率分布趋近于正态分布；因此，新建模型能有效避免了通用Bevis全球模型在特定区域导致的区域性精度偏差问题，尤其在探空站缺乏的区域，可以采用ERA-Interim产品建立Tm模型．通过对不同Tm模型获取IGS站BJFS的PWV结果与相应时间54511探空站的实测PWV数据进行检验，结果表明不同Tm模型引起的PWV的偏差Bias范围在[-5,5]mm，均方根误差RMSE的差异甚小，Bias概率趋于正态分布，稳定性较强，尤其Tm＿ERA、非线性加权平均温度Tm＿F、Tm＿P模型引起的PWV的Bias正态分布更强．

• 单位
  中国科学院; 大地测量与地球动力学国家重点实验室; 河南理工大学