张文渊，张书毕，郑南山，丁 楠，刘 鑫，马朋序

1. 中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室，江苏 徐州 221116； 2. 中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 221116； 3. 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院，江苏 徐州 221116

水汽是大气的重要组成成分，具有极为复杂的时空变化特性，在全球气候变化以及极端气象灾害中都扮演着重要角色。地基GNSS水汽层析技术凭借其全天候监测、高时空分辨率、不受天气影响以及监测成本低等优势，已成为探测大气水汽高时空分辨率变化特性的重要手段之一[1]。

GNSS水汽层析技术是指利用区域地基CORS(continuously operating reference stations)网进行局域对流层三维水汽场的反演，由文献[2]首次提出，并重构出夏威夷地区的三维湿折射率分布。在传统GNSS水汽层析模型中，由于“盒形”层析区域与“倒锥形”GNSS信号簇的空间几何形态的不匹配性，导致三维层析模型中大量的体素块无法被GNSS信号线穿刺，进而引起层析观测方程的秩亏性，这是GNSS水汽层析领域的研究难点和热点[1]。针对该问题，众多学者提出了不同的优化模型与算法[2-19]。文献[2]充分考虑水汽的空间分布特性，构造了水平约束和垂直约束条件来对空白体素块进行约束处理。文献[3—4]分别基于高斯距离加权函数与图像平滑原理对水平约束条件优化，使得三维水汽分布更符合真实状态。文献[5—9]基于GPS、BDS、GLONASS、Galileo多系统的卫星观测信号用于三维水汽层析研究，通过增加GNSS观测信号，大大降低了空白体素块的数量，并提高层析结果的精度。……