[發明專利]一種基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法及系統

有效

• 申請號: 201811098226.4
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109001382B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 姚宜斌;孔建;劉邢巍;許超鈐;張良;彭文杰;張澤烈;劉磊;蒲德祥;吳國梁
• 申請（專利權）人: 武漢大學;重慶市地理信息和遙感應用中心（重慶市測繪產品質量檢驗測試中心）
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 重慶飛思明珠專利代理事務所(普通合伙) 50228
• 代理人: 劉念芝

1.一種基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將GNSS系統中各CORS站的觀測值，以特定頻率實時匯集到數據中心形成GNSS數據，并存入觀測值數據庫；

步驟2、獲取IGS精密軌道和精密鐘差實時改正產品，并讀入GNSS數據，采用精密單點定位技術估測各CORS站上空的大氣總延遲；

所述IGS精密軌道和精密鐘差實時改正產品的獲取過程為：將IGS實時服務產品提供的精密軌道改正數與精密鐘差改正數，應用于廣播星歷的軌道和鐘差，生成IGS精密軌道和精密鐘差實時改正產品，并存入精密軌道和鐘差數據庫；

所述精密單點定位技術進行大氣總延遲估測時，所采用的數據為每隔時間段T1從觀測值數據庫提取的包含最臨近時間段T2數據的RINEX文件，以及每隔時間段T3從精密軌道和鐘差數據庫提取的包含最臨近時間段T4數據的精密軌道和精密鐘差文件；

采用精密單點定位技術，每秒等待解算任務，當有新的解算任務出現時，及時解算生成所有CORS站上空的大氣總延遲，觀測方程為：

其中，P_i表示觀測值頻率i上的測碼偽距，L_i表示觀測值頻率i上的載波相位觀測值，i＝1,2表示觀測值頻率f₁，f₂，ρ表示衛星與測站之間的實際幾何距離；dt_rcv和dt^sat分別表示接收機和衛星的鐘差；Tr為對流層延遲，為電離層延遲系數，與頻率相關，α_iI為電離層延遲；和分別為接收機和衛星在f_i上的偽距硬件延遲；和分別為接收機和衛星在f_i上的相位硬件延遲；λ_i為載波相位L_i的波長；N_i為載波相位L_i的整周模糊度項；w為天線相位纏繞；M和m分別為偽距和相位的多路徑誤差；ε_Pi和ε_Li分別為偽距和相位噪聲；

步驟3、利用全球加權平均溫度模型將大氣總延遲中的濕延遲轉換為大氣水汽含量，得到所有CORS站天頂上空的大氣水汽含量；

步驟4、采用克里金插值法將所述大氣水汽含量進行插值處理，獲得特定時間分辨率與特定空間分辨率的區域大氣水汽含量；

步驟5、利用區域大氣水汽含量，實現區域上空水汽含量的實時監測。

2.根據權利要求1所述的基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法，其特征在于：步驟1中所述特定頻率為1HZ。

3.根據權利要求1所述的基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法，其特征在于：所述時間段T1與T3的值均為5min，所述最臨近時間段T2與T4的值均為2h。

4.根據權利要求1所述的基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法，其特征在于：所述全球加權平均溫度模型采用GTm-III模型，公式如下：

PWV＝Π×ZWD，

其中，PWV為大氣水汽含量，為轉換因子，ρ_w為液態水密度，R_v為水汽氣體常數，k'₂、k₃為大氣折射常數，T_m為加權平均溫度，ZWD＝ZTD-ZHD為大氣濕延遲，ZTD為大氣天頂總延遲，ZHD為靜力學延遲。

5.根據權利要求1所述的基于CORS的區域大氣水汽實時監測方法，其特征在于：所述克里金插值法的數學表達式為：

其中，Z(x₀)為未采樣點x₀處的大氣水汽含量，Z(x_i)為采樣點x_i處的大氣水汽含量，λ_i為權系數，i＝1,2,…,n。