何秀凤，詹 伟，施宏凯

河海大学地球科学与工程学院，江苏 南京 211100

精确的大气水汽三维时空分布信息对于提升中尺度数值气象预报精度具有非常重要的意义[1]。当前对大气水汽进行探测的常规技术(无线电探空、气象卫星等)存在低时空分辨率、高成本、观测精度受天气影响大、观测范围局限等问题[2-3]。全球导航卫星系统(GNSS)最初被应用于区域大气可降水量[4-6]的估计，此后为了进一步得到区域内水汽的三维分布，GNSS三维水汽层析技术[7]兴起，凭借其低成本、高时空分辨率、全天候的特点被广泛应用。但传统算法[8-9]只考虑从层析区域顶端射出的信号，忽略了侧面穿刺的信号，层析方法存在观测数据利用率低、观测分布不均等问题。有效利用高度角较低的边界信号提供的信息可以增加层析区域内网格尤其是底层及边缘网格被穿过的概率、减小层析网格空格率[10]、提高观测数据利用率。

为解决边界信号未能有效利用的问题，文献[11—13]建立了一种基于水汽密度比例因子的三维水汽层析算法；文献[14]通过缩小层析水平范围构建层顶入射信号上的水汽含量与范围缩小后的层析边界高程间的比例关系，用于恢复边界信号的有效水汽信息；文献[15—16]附加一个辅助层析区域，使从研究区域侧面入射的信号也可被有效利用。以上3种模型在一定程度上克服了观测数据利用率较低的局限性，取得了较高的精度，但是均在单一导航系统中得以实现，在多模组合系统水汽层析中尚未有所研究，观测数据利用率有待进一步提高。……