[發(fā)明專利]一種融合地基和空基GNSS大氣可降水量的計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110255631.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112632473B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻守剛;郭祚界;張瀟;丁濤;姜本海;張辛;沈智娟;羅洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 長江空間信息技術(shù)工程有限公司（武漢）;長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G01W1/14;G01W1/08;G01S19/42
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 狄宗祿

1.一種融合地基和空基GNSS大氣可降水量的計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：獲取地基GNSS反演大氣可降水量的精度；

選取一定范圍內(nèi)共址的地基GNSS測站和無線電探空站；其中，共址的原則為兩者的水平經(jīng)度和緯度差值均小于1°，且海拔高程相差小于300m；

篩選出地基GNSS測站和無線電探空站具有相同時(shí)間段的大氣可降水量，以無線電探空站獲取的大氣可降水量為真值，計(jì)算地基GNSS大氣可降水量的均方根誤差，以均方根誤差作為地基GNSS大氣可降水量的精度評定標(biāo)準(zhǔn)；

步驟二：獲取空基GNSS反演大氣可降水量的精度；

首先對選取范圍內(nèi)的空基GNSS掩星數(shù)據(jù)得到的大氣可降水量進(jìn)行質(zhì)量檢查，選取掩星剖面數(shù)據(jù)最低高度在1km以下的大氣可降水量數(shù)據(jù)，然后與無線電探空站進(jìn)行共址位置匹配，位置匹配原則為兩者水平經(jīng)度和緯度差值均小于1°，且海拔高程相差小于300m；

對位置匹配后的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，篩選出空基GNSS和無線電探空站具有相同時(shí)間段的大氣可降水量，以無線電探空站獲取的大氣可降水量為真值，計(jì)算空基GNSS大氣可降水量的均方根誤差，以均方根誤差作為空基GNSS大氣可降水量的精度評定標(biāo)準(zhǔn)；

步驟三：使用雙權(quán)重插值法融合地基和空基GNSS大氣可降水量；

根據(jù)計(jì)算得到的地基和空基GNSS大氣可降水量精度，對地基GNSS和空基GNSS大氣可降水量進(jìn)行融合，采取將精度和距離進(jìn)行分別定權(quán)的雙權(quán)重插值法確定每個(gè)觀測值的權(quán)重值，根據(jù)觀測值的加權(quán)平均值確定融合后的大氣可降水量，繪制融合后的大氣可降水量等值線圖；

在步驟三中，采用雙權(quán)重法對地基GNSS大氣可降水量和空基GNSS大氣可降水量融合時(shí)，將精度和距離作為權(quán)重因子，綜合考慮精度和距離對插值后的大氣可降水量的影響，進(jìn)行加權(quán)疊加和歸一化處理，定權(quán)公式如下：

（2）

（3）

公式（2）和公式（3）中：S_i為內(nèi)插點(diǎn)到觀測值之間的距離，C_i為僅考慮距離時(shí)的權(quán)重，為觀測值的精度，n為大氣可降水量觀測值數(shù)量；i為大氣可降水量觀測值的序號(hào)，i的值為1至n，n大于或等于1；r_i為內(nèi)插點(diǎn)第i個(gè)觀測值的權(quán)重值，且，。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的融合地基和空基GNSS大氣可降水量的計(jì)算方法，其特征在于：在步驟一中，選取的范圍大于100000km²。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的融合地基和空基GNSS大氣可降水量的計(jì)算方法，其特征在于：在步驟一中，相同時(shí)間段為時(shí)間間隔在1~3h內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的融合地基和空基GNSS大氣可降水量的計(jì)算方法，其特征在于：在步驟一中，利用如下公式（1）進(jìn)行計(jì)算地基GNSS大氣可降水量的均方根誤差；

（1）

公式（1）中，Y_j表示地基GNSS反演的大氣可降水量， Y_j^′表示無線電探空站獲取的大氣可降水量，m為篩選出的大氣可降水量數(shù)量，j為篩選出共址的一組大氣可降水量的序號(hào)，j的值為1至m，m大于或等于1；rms為均方根誤差。