近实时GPS水汽自动处理系统的初步研究

摘要

大气中的水汽含量是了解大气变化的一个十分重要的信息，许多气象学者一直将水汽及其变化作为重要研究课题。但目前传统的探测手段存在许多局限性，严重制约了水汽资料在气象方面的应用。随着近几年GPS技术的飞速发展，GPS在水汽监测方面的研究引起越来越多科学家的关注，其作为一种新型的探测手段具有探测精度高，全天候，高时空分辨率，观测稳定，无需校正等优点，逐渐成为常规气象探测手段的有力补充。 本文重点概述地基GPS反演水汽的基本原理及近实时GPS水汽含量自动处理系统的研究。通过本文的陈述和研究可以看出整个系统为自动采集GPS观测数据和气象数据，自动下载星历文件，基于高精度处理软件，自动处理、存储、显示、报警的综合处理系统。 针对实现近实时GPS水汽自动处理系统的实际问题做出如下研究：1、探讨利用北京市区域性地基GPS网实时获取测站上空绝对PWV的若干问题，根据北京GPS综合应用网的具体情况，提出实现水汽自动处理方案。包括数据双差技术处理软件、精密预报星历的使用、网外辅助站确定等问题。 2、整个系统流程采用现代通信、高精度自动化后处理、WEB网络发布等先进技术，解决基准站的数据采集后如何组织；如何集中处理和管理；如何发布；如何实现高实时性等问题。 3、利用该系统对2004年7月10日北京的一次强降水过程的大气水汽含量进行了反演，结果表明：在暴雨发生前3～4小时左右，GPS测量的气柱水汽含量在两小时内突增了6-7mm，很好地预示了其后的降水过程。可见该系统反演的全天候大气水汽场，可为准确监测和预报突发性强降水提供有意义的指标。 随着北京全球定位系统(GPS)综合网的建设，以及地基GPS水汽反演技术的不断成熟，建立实时GPS数据下载和水汽自动处理系统，可为气象科学研究提供所需的数据资料，促进地基GPS气象学的业务化发展。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

第二章GPS气象学的理论研究和业务化进展

第三章地基GPS水汽反演的基本理论

第四章实现水汽监测自动化的前期分析

第五章GPS水汽自动处理系统及其处理流程

第六章自动处理系统在强降水中的初步研究和应用

第七章总结与展望

参考文献

附 录

致 谢