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GNSS多维大气水汽探测理论与方法

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天津西青
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作者赵庆志

出版社科学出版社

ISBN9787030778635

出版时间2024-06

装帧平装

开本其他

定价168元

货号1203307779

上书时间2024-10-23

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目录
目录
“博士后文库”序言
前言
第1章绪论1
1.1引言1
1.2多维水汽探测现状4
1.2.1GNSS二维水汽探测技术4
1.2.2地基GNSS三维水汽层析技术10
1.2.3其他水汽探测技术16
1.3水汽探测发展方向26
1.4本书主要内容27
参考文献28
第2章GNSS及其定位原理42
2.1GNSS42
2.1.1GPS42
2.1.2GLONASS43
2.1.3Galileo45
2.1.4BDS46
2.1.5区域导航卫星系统47
2.1.6GNSS应用48
2.2GNSS定位基本原理48
2.2.1GNSS基本观测量48
2.2.2GNSS线性组合51
2.2.3GNSS定位原理与方法56
2.2.4GNSS定位模型和随机模型57
2.3GNSS定位影响误差60
2.3.1卫星星历误差60
2.3.2接收机钟差和卫星钟差64
2.3.3对流层误差65
viGNSS多维大气水汽探测理论与方法
2.3.4电离层误差67
2.3.5天线相位中心偏差68
2.3.6其他误差69
2.4IGS70
2.4.1主要功能70
2.4.2组成部分70
2.5GNSS相关解算软件简介71
参考文献71
第3章地基GNSS气象学基本原理74
3.1基于GNSS技术的PWV反演基本原理74
3.1.1GNSSZTD数据反演74
3.1.2ZHD估计76
3.1.3Tm计算方法76
3.1.4GNSSPWV反演81
3.2基于IGRA/AERONET的PWV反演原理81
3.2.1IGRAPWV反演原理81
3.2.2AERONETPWV反演原理83
3.3基于遥感卫星的PWV反演原理84
3.3.1基于遥感卫星L1级数据的PWV反演原理84
3.3.2基于遥感卫星L2级数据的PWV反演原理88
参考文献90
第4章GNSS三维水汽层析基本原理94
4.1地基GNSSSWV/SWD恢复方法94
4.1.1SWV/SWD获取方法94
4.1.2双差相位残差转化为非差相位残差的方法95
4.1.3常用映射函数97
4.2层析观测方程构建101
4.2.1层析网格划分101
4.2.2层析模型观测方程系数矩阵构建102
4.2.3观测方程建立107
4.3层析约束信息构建109
4.3.1水平约束109
4.3.2垂直约束110
4.3.3先验约束和边界约束111
4.4水汽层析模型解算方法112
4.4.1非迭代算法112
4.4.2迭代重构算法116
参考文献118
第5章GNSS高精度高分辨率PWV反演关键技术120
5.1站点高时间分辨率PWV数据集生成方法120
5.1.1站点PWV反演现状及缺陷120
5.1.2PWV反演影响因素定量评估及PWV确定121
5.1.3案例分析122
5.2基于PWV混合模型的水汽融合反演方法128
5.2.1面状PWV反演现状及缺陷128
5.2.2混合PWV融合模型构建基本原理128
5.2.3案例分析131
5.3顾及时空加权的PWV时序填补方法136
5.3.1水汽时序填补现状及缺陷136
5.3.2顾及时空加权的PWV时序填补基本原理136
5.3.3案例分析139
5.4双步PWV融合模型142
5.4.1高精度高时空分辨率水汽反演现状及缺陷142
5.4.2TPF方法基本原理143
5.4.3案例分析145
参考文献149
第6章GNSS辅助遥感卫星的PWV反演关键技术151
6.1GNSS辅助MERSI/FY-3AL1数据的PWV反演方法151
6.1.1遥感卫星水汽反演现状151
6.1.2GNSS辅助MERSI/FY-3AL1数据反演PWV基本原理152
6.1.3案例分析156
6.2基于GNSS约束的MERSI/FY-3AL2PWV季节自适应校准方法160
6.2.1MERSI/FY-3AL2PWV研究现状160
6.2.2GNSS校准MERSI/FY-3AL2PWV产品基本原理161
6.2.3案例分析163
参考文献169
第7章水汽层析模型很优设计矩阵构建关键技术171
7.1基于非均匀对称水平网格划分的水汽层析模型构建方法171
7.1.1层析区域确定及现状171
7.1.2非均匀对称水平网格划分基本原理172
7.1.3层析区域昀优高度确定原理173
7.1.4案例分析174
7.2基于水平参数化的水汽层析模型构建方法179
7.2.1水汽层析模型观测方程构建现状及缺陷179
7.2.2基于水平参数化的水汽层析模型观测方程构建基本原理179
7.2.3案例分析181
参考文献184
第8章水汽层析模型射线利用率改善关键技术185
8.1基于辅助区域的水汽层析模型构建方法186
8.1.1辅助区域的水汽层析模型构建现状186
8.1.2基于辅助区域的水汽层析模型构建基本原理186
8.1.3扩展区域确定方法188
8.1.4案例分析188
8.2外部数据辅助的GNSS水汽层析模型构建方法191
8.2.1层析区域侧面穿出射线的水汽层析模型构建现状191
8.2.2层析区域侧面穿出射线构建水汽层析模型基本原理191
8.2.3水汽单位指数模型改进方法194
8.2.4案例分析1196
8.2.5案例分析2198
8.3顾及比例因子的GNSS水汽层析模型构建方法201
8.3.1顾及比例因子的GNSS水汽层析模型构建基本原理201
8.3.2比例因子函数模型表达式确定及精度评估204
8.3.3案例分析205
参考文献208
第9章GNSS水汽层析模型解算关键技术210
9.1顾及多类型数据权比的层析模型解算方法210
9.1.1层析模型数据权比确定现状210
9.1.2同类型观测量不同观测值权比确定基本原理211
9.1.3不同类型观测量权比确定基本原理212
9.1.4案例分析215
9.2基于改进岭估计的水汽层析模型解算方法218
9.2.1水汽层析模型解算现状218
9.2.2基于改进岭估计的水汽层析模型解算基本原理219
9.2.3案例分析221
参考文献223
第10章GNSS水汽层析影响因素224
10.1multi-GNSS数据对对流层层析精度和可靠性的影响224
10.1.1利用multi-GNSS数据进行水汽层析现状224
10.1.2实验区域与multi-GNSS层析方案设计225
10.1.3单日实验对比225
10.1.4多日实验对比227
10.2测站密度和网格划分对水汽层析精度和可靠性的影响228
10.2.1测站密度和网格划分对层析的影响228
10.2.2实验区域与不同水汽层析方案设计228
10.2.3测站密度对层析结果的影响230
参考文献231
第11章GNSS多维大气水汽探测现状及发展趋势233
11.1GNSS多维大气水汽探测现状233
11.1.1GNSS二维水汽反演233
11.1.2GNSS多维大气水汽层析233
11.2GNSS多维大气水汽探测发展趋势234
11.2.1GNSS多维大气水汽反演234
11.2.2GNSS多维大气水汽应用234
编后记236

内容摘要
随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）的不断成熟与发展，GNSS水汽探测技术逐步成为现有水汽获取的有效途径之一，在环境保护、降雨预警、气候监测等方面发挥着重要作用。本书主要针对GNSS多维大气水汽探测理论与方法进行详细介绍。首先，从"点"到"面"再到"时"最后到"时空"的思路介绍高精度、高时空分辨率、长时序二维大气水汽探测原理与方法；其次，介绍了GNSS大气水汽与变分同化技术、遥感水汽反演技术协同的高质量水汽探测方法。最后，以水汽层析模型表达式为基础，从改善层析观测数据利用率、优化层析模型设计矩阵、确定层析模型很优权比的思路介绍高精度水汽廓线反演原理与方法，并介绍了普适性的GNSS多维水汽探测理论与方法。

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