丁文玉

(武汉大学，湖北 武汉 430000)



地基GPS探测对流层斜路径湿延迟

丁文玉

(武汉大学，湖北 武汉 430000)

Analysis of the Slant Wet Delay Measurements of GPS Using Precise Point Positioning Method

DING Wenyu

摘要：GPS斜路径湿延迟SWD包含大气水汽三维分布信息，在使用SWD时，其精度非常重要。本文使用精密单点定位(PPP)计算SWD，并将其与精度较高的水汽辐射计WVR的观测结果进行对比，用PPP解算的SWD的精度进行分析。通过比较分析发现，PPP计算的SWD与WVR计算的SWD存在1.5 cm左右的系统偏差。PPP计算的SWD的精度随着高度角的增大而提高，笼统用一个精度参数描述PPP计算的SWD的精度并不合理，在高度角10°～35°之间，两者差值的标准差随着高度角的增加而减小。在35°～90° 之间两者差值的标准差呈稳定趋势，为2.9 cm。

关键词：精密单点定位；斜路径湿延迟；水汽辐射计；精度比较

GPS斜路径湿延迟SWD(slant wet delay)的精度问题是在研究大气水汽空间分布的过程中产生的[1]。大气水汽的时空分布可用于天气预报和气候研究[2]。天顶湿延迟ZWD与大气可降水量PW成比例关系。大量试验证明，由GPS数据解算的大气可降水量PW精度优于2 mm[3-4]。GPS估计得到的天顶湿延迟ZWD应用于建立数字天气预报模型时，可以大幅度改进模型的初始状态[5]。但ZWD本质上是一段时间内所有卫星的SWD投影到天顶方向上的湿延迟的平均值，SWD中所包含的水汽分布各向异性信息被消去。ZWD无法真实表征水汽的三维分布特征。SWD是一次观测的估计值，尽管其估计精度不如ZWD，但SWD包含水汽三维分布信息，可以用来层析大气水汽的三维分布。

在使用SWD层析水汽三维分布时，其精度直接影响层析结果。水汽辐射计WVR能够观测并获得斜路径湿延迟SWD，而且测量精度较高，可以用来比较分析由PPP计算的SWD的精度。……