文档介绍：第 24 卷第 5 期
2009 年 10 月
成都信息工程学院学报
JOURNAL OF CHEN GDU UNIVERSITY OF INFORMATION TECHNOLO GY
Vol. 24 No. 5
Oct . 2009
文章编号: (2009)
运用 GAMIT10. 34 解算成都地区的 GPS 可降水量
王 皓, 李, 陈娇娜
(成都信息工程学院大气科学学院,四川成都)
摘要:基于麻省理工学院(MIT) 2008 年发布的 GAM IT 最新版(v10. 34) ,就其在 Linux 操作系统上的安装方法以及解算天顶总延迟( ZTD) 和反演 PWV 的流程进行探讨, 并以成都地区地基 GPS 观测网的运用为例, 总结 GAM IT 软件的使用经验及注意事项。
关键词: GPS ; GAM IT ;解算;可降水量
中图分类号: P458. 1 + 21 文献标识码:A
1 引言
全球定位系统 GPS( Global Position System) 具有全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。随着 GPS 技术的快速发展和广泛应用,大地测量学已发生了革命性的变化,并在天文学、地球动力学、地震学、气象学等学科的相关研究中得到应用。特别是作为一种大气探测新技术,在利用 GPS 观测数据反演大气可降水量( PWV) 的应用中得到极大重视和迅速发展,已形成一门新的交叉学科- GPS 气象学,目前其在气象业务中用于监测大气水汽的技术称为 GPS/ MET。
2 GPS 遥感水汽的基本原理
GPS 卫星发射的无线电波在穿越大气层时,受到电离层和对流层的折射影响,从而造成无线电信号的延迟。大气的延迟可分成电离层延迟和对流层延迟,电离层延迟可通过双频技术得到消除。而对流层延迟,即天顶总延迟( ZTD ,Zenith Total Delay) 由静力延迟( ZHD , Zenith Hydrostatic Delay ,也称干延迟 ZDD , Zenith Dry Delay) 和湿延迟( ZWD ,Zenith Wet Delay) 构成,即: Z TD = ZHD + ZW D 。ZTD 一般通过 GPS 数据处理软件根据 GPS 接收的原始观测数据解算出, 而 ZHD 可由相关模型算得, 如采用 Saastamoinen[ 1 ] 模型( SA 模型) : ZHD = 10 - 6
k 1 R ps ,其中 P 为地面气压, R 为理想气体普适常数, M
为干空气摩尔质量, g
为垂直大气柱质量中心的引力
gm M d s d m
加速度,即可通过相应的地面气压值估算出 ZHD 。 ZTD 减去 ZHD 得到相应的 ZWD ,再通过 ZWD 与 PW V 之间的转换关系式[ 2 ] : ZWD =Π·PW V ,则可得到大气可降水量( GPS PWV) 。其中Π为无量纲水汽转换系数,Π=
106
2
ρw Rv [ ( k3/ Tm ) + k′]
,式中ρw 为液态水密度, k′= k2
- k1
R d
ρw
, k1
, k2
, k3
为实验常数(文中分别取 7716k/ h Pa ,