范士杰 陈 岩 彭秀英 刘兆健 顾宇翔

1 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院，青岛市长江西路66号，266580

大气水汽含量及其时空变化在常规天气预报、暴雨等灾害性天气分析预报以及气候变化等方面具有重要作用。地基GNSS水汽层析技术以GNSS斜路径湿延迟或斜路径水汽含量为观测值，采用医学领域的断层扫描技术重建局地上空的高精度三维水汽场，是获取中小尺度水汽变化的重要方法[1-3]。Bevis等[4]最早提出地基GNSS气象学的概念，Flores等采用地基GNSS探测三维水汽密度。为了消除噪声的影响，GNSS层析网格在垂直方向上的厚度一般不低于300 m[5]。Troller等[6]采用垂直非均匀分层的方法开展水汽层析实验，结果表明，垂直分辨率为300～500 m时层析结果与无线电探空水汽结果较为一致。毕研盟等[7]研究垂直分层高度对层析结果的影响发现，垂直分辨率为800 m时可得到较好的层析结果。曹玉静等[8]对比两种垂直分层方法对GNSS层析结果的影响发现，两种层析结果均可靠；但对测站高差较小的观测站网，应当尽量选择垂直非均匀分层方法。陈宏斌等[9]提出一种垂直不均匀分层方法，实验结果表明，其层析结果可靠且有效。周李丹等[10]利用ERA-Interim再分析资料分析“水汽层层顶”的变化规律，结果表明，采用垂直不均匀分层得到的层析结果在各个高度的精度均有所提高。郜尧等[11]基于多系统GNSS观测数据研究垂直分层方法对层析结果的影响，认为采用非均匀分层方法可得到更优的水汽反演结果。

目前国内外研究GNSS水汽层析格网的垂直均匀或非均匀分层时，通常是利用测区历史资料确定一组经验数据，而没有给出一种符合区域水汽变化规律的自动分层方法。……