GPS技术在气象学上的应用

介绍了GPS气象学的基本概念,地基GPS遥感大气水汽含量、空基GPS反演温(湿)廓线的原理、方法。对国内外GPS气象学的研究以及在数值天气预报、气候变化、人工影响天气、空间天气监测预警、干旱监测、高空探测等方面的业务应用情况进行了较为详细的介绍,指出GPS气象探测在21世纪大气探测系统中将占有重要位置。     

基于地基GPS的暴雨水汽输送分析研究

利用地基GPS大气可降水量资料、常规气象资料和美国国家环境预报中心(National Cholesterol Education Program.NCEP)资料分析了2005年8月22-24日云南一次暴雨期间的水汽输送过程,分析了云南地基GPS立体布局的重要性.结果表明,GPS遥感的大气可降水量与探空观测结果有高度的一致性;地基GPS探测可以获得大气可降水量高频变化的信息;暴雨期间水汽输送主要集中在850～600 hPa之间的各层;立体布局的地基GPS网是监测西南水汽通道的有力手段.     

利用GPS技术探测大气中的水汽含量

准确掌握地球大气中的水汽分布，了解水汽变化趋势对天气现象、全球气侯变化、数值预报有重要的理论研究及实用价值．文章系统地论述了利用地基GPS方法观测大气中水汽含量的原理．论述了在地基GPS技术中观测站遥测大气中水汽含量的理论基础，建立了利用GPS观测数据计算大气层水汽含量的理论模型，导出了Tm的计算公式，最后用实例论证了地基GPS测雨的可行性．     

日全食对地基GPS和微波辐射计气象观测影响分析

利用2009年7月22日日全食前后地基GPS/MET水汽监测和微波辐射计观测的资料,分析日全食对温度、相对湿度、液态水含量、水汽密度廓线、地面温度、气压、水汽总量、液态水总量、云底高度、以及GPS探测的大气可降水汽总量等气象观测量的影响.同一站点日全食发生前后资料对比、以及位于日全食带和非全食带不同站点的同时资料对比分析显示:在两种设备的气象观测中,日食最为直接影响的是200 m以下近地层的温度和相对湿度,并对1 000 m以下区间温度和相对湿度形成明显的扰动;对于气压、水汽和液态水总量的影响较弱,对云底高度的影响不明显.     

利用GAMIT解算珠海GPS/MET的大气可降水量

GPS探测水汽具有高精度、高分辨率、易于维护以及可全天侯观测等优点.介绍利用地基GPS资料反演大气可降水量(PWV)的原理及方法.以珠海GPS/MET为例,探讨GAMIT在ubuntu上的安装、参数表文件的设置、天顶总延迟的解算以及PWV的反演等步骤.     

GPS遥感水汽含量的检测与解的可靠性分析

本文通过统计大气水汽含量与高度的关系,确定了单站GPS给出的水汽廓线。证明GPS遥感水汽含量的检测具有较高的定位精度,其可靠性分析结果对于预报、观测和科学研究具有重要参考意义,合理应用GPS系统能在较短时间间隔内对较小区域内的水汽进行探测,经过分析应用于天气数值预报能提高预报中小尺度灾害性天气的能力。     

GPS探空和飞机探测在2009年春季张家口地区一次降水过程分析中的应用

利用Vaisala RS-92型GPS探空仪加密探测和飞机云物理探测资料, 对2009年春季张家口地区一次层积云降水过程进行了研究。从准饱和区、位势不稳定区以及风场的演变等方面探讨了降水的宏观天气学特征; 从水汽输送、水汽总含量变化, 各高度水汽分布等方面分析了降水的水汽变化特征。同时, 对GPS探空和飞机探测结果进行了对比分析。     

GPS蒙特卡罗三维水汽层析算法敏感性试验和研究

以布设在天津的由13部地基GPS组成的高密度小尺度探测网为基础, 对蒙特卡罗层析算法中GPS平均站距、层析时间间隔以及蒙特卡罗随机次数3个影响层析算法的关键参数进行敏感性实验和分析。实验表明, 层析解算精度随着平均站距的降低和蒙特卡罗次数的增加而提高, 增加层析时间间隔对提高层析算法结果的精度作用不明显。同时提出采用“最优+次优”的两组残差最小水汽场的平均作为最终层析场的方法, 使得水汽场绝对偏差较前人所采用的只取残差最小水汽场的方法减少约30%。     

基于MATLAB的对流层加权平均温度模型的研究

地基GPS气象学遥感水汽的方法是通过天顶湿延迟量确定大气可降水量。两个物理量之间转换时,需要一个转换系数,而转换系数又是大气加权平均温度的函数。为了提高水汽反演精度,利用内蒙古呼和浩特市2007年6月—2008年6月一年的地面和高空资料,编写MATLAB程序拟合适合于当地的加权平均温度(Tm)模型,为其它地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型的研究提供参考。     

鄱阳湖区域空中水资源开发初步研究

利用地基全球导航定位系统(global positioning system,GPS)遥感大气技术,使用高密度日降水格点资料、NCEP/NCAR再分析资料和常规气象资料,研究2011年6月鄱阳湖区一次降雨过程中大气水汽的变化特征,为研究开发鄱阳湖区空中水资源提出了一些启发性的结论。结果表明:水汽变化趋势与降雨过程相符合;降雨发生前,GPS大气可降水量(GPS precipitable water vapor,GPS/PWV)会出现持续增大,尤其临近降雨时,水汽会出现剧烈增大现象,可以为人工影响天气作业时机提供指示;GPS/PWV持续下降,通常预示着降雨的结束,由此可以为人工影响天气作业效果检验提供依据。     

南京地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型研究

地基GPS气象学的核心思想是通过垂直方向上GPS信号的湿分量延时确定出可降水量,而这两个物理量之间的转换必须使用加权平均温度。本文利用南京地区高空大气探测资料,采用回归分析方法,建立了适合该地区对流层加权平均温度计算公式。研究结果表明,该公式有效的消除了在南京地区使用常规公式引起的系统误差,较好地满足了地基GPS气象应用中对温度实时性和高精度的要求。     

GPS快速静态技术在某海堤变形监测中的应用

软土地基的沉降位移及其稳定性是工程界关心的重要课题。文章结合具体工作实践,介绍了GPS快速静态技术在工程实例中的应用,为变形监测提供了一种新的有效的数据采集手段。     

基于GPS技术的公路滑坡三维形变监测技术研究

目前,GPS技术已经广泛的应用在地质灾害的监测中,尤其是在公路滑坡灾害监测方面。由于点位的选择不受通视条件的限制,因而选点灵活,但是由于GPS接收机造价较为昂贵,极大地限制了GPS技术的应用。因此,降低GPS监测系统成本,实现对变形体的连续监测,对促进GPS技术在公路地质灾害监测中的广泛应用具有非常重要的意义。     

基于GPS/GIS的公共安全监测系统的研究

GPS技术在公共安全监测领域中的应用正向高精度、实时化和自动化的方向发展.GPS公共安全监测不仅注重结果,还要分析产生变形的原因.要实现这一目标,就需要借助于GIS的空间分析功能,即需要建立一种基于GPS/GIS的公共安全监测系统.研究了GPS监测的似单差数学模型和算法流程,由于该模型只用到L1载波相位观测值及伪距,因此可适用于单频接收机,从而降低监测成本.同时,结合GPS公共安全监测的特点,提出了GPS/GIS公共安全监测系统的技术路线.     

GPS在变形监测中的应用

综述了GPS技术在变形监测中应用的现状、特点和作业方式,介绍了GPS变形监测的自动化系统以及一机多天线监测系统,对GPS在变形监测中的广泛应用具有重要意义。     

GPS大坝变形监测系统

概述了GPS技术在大坝位移监测中应用的意义、作业方式的优越性、监测的直观性,对于GPS变形监测的自动化系统以及一机多天线监测系统,对GPS在变形监测中的广泛应用具有重要意义。     

基于全球卫星导航系统的海洋环境监测方法研究综述

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。     

地基GNSS水汽反演实验与实践教学探讨

运用GNSS技术反演大气中的水汽含量是一种极有潜力、实用价值很高的大气水汽探测技术,由于其具有高精度、全天候、高时空分辨率、近实时等诸多优点,在气象业务中得到广泛应用。地基GNSS水汽反演作为南京信息工程大学测绘工程专业开设的特色专业课程之一,其实验与实习部分是加强学生实践能力和创新能力培养的重要环节,因此,从实践教学内容、教学方法、实验与实践平台、师资队伍建设等几方面对该课程的实践教学进行了探讨,以期为同类高校培养测绘气象交叉复合型人才提供参考。     

青海MODIS可降水量数据校正研究

为了获取高精度且空间连续的水汽数据,利用无线电探空数据对地基GNSS探测反演的PWV数据和MODIS PWV数据进行精度验证和相关性分析;应用地基GNSS PWV数据对MO-DIS PWV数据进行校正,分别建立基于线性回归和BP神经网络的MODIS PWV数据校正模型,并对校正后的MODIS PWV数据进行效果评价.结...     

GPS在天荒坪大坝变形监测中的应用研究

应用GPS定位技术对天荒坪上水库大坝进行了变形监测试验,针对其地形和地势条件的特点,提出了一些减弱误差的有效方法和提高精度的措施,并对其监测精度进行了分析。通过分析得出GPS技术的定位精度能够满足大坝变形监测的要求,验证了GPS定位技术在大坝变形监测中应用的可行性。