發(fā)布時(shí)間：2021-11-24 12:04

　　針對(duì)目前基于GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)流層天頂總延遲（ZTD）模型缺乏有效質(zhì)量控制手段的現(xiàn)狀,提出了一套綜合考慮數(shù)據(jù)量、網(wǎng)格分辨率以及模型穩(wěn)定性的ZTD建模質(zhì)量控制方法,并采用內(nèi)華達(dá)大地測(cè)量實(shí)驗(yàn)室（NGL）解算的高空間分辨率GNSS對(duì)流層數(shù)據(jù),選取了近十年德國(guó)及周邊區(qū)域[47°N-55°N,5°E-15°E]183個(gè)測(cè)站的實(shí)測(cè)ZTD,對(duì)該方法進(jìn)行了校驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在該質(zhì)量控制方法下建立的新模型精度穩(wěn)定,平均均方根誤差（RMS）為3.4 cm,相對(duì)于UNB3m、EGNOS、GPT2w+Saas平均改善了42.4%、35.8%、33.3%。本文提出的質(zhì)量控制方法有效提升了基于GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)的ZTD模型的性能,對(duì)于ZTD建模研究具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：宇航學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

模型建立與使用流程圖

圖2中柱狀圖為所選測(cè)區(qū)內(nèi)各個(gè)測(cè)站數(shù)據(jù)可用時(shí)間的頻數(shù)分布直方圖,從圖中可知各個(gè)測(cè)站之間可用數(shù)據(jù)差異較大。前人的研究中[4,21],僅簡(jiǎn)單剔除了數(shù)據(jù)量偏少的測(cè)站,未在數(shù)據(jù)量的選擇對(duì)建模精度的影響上進(jìn)行深入研究。為了解決不同數(shù)據(jù)量的測(cè)站用來(lái)一起建模是否合理、數(shù)據(jù)量越多是否越有益于提高模型精度等質(zhì)量控制問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)選取了數(shù)據(jù)量滿10年的15個(gè)測(cè)站,計(jì)算了分別使用1年至10年數(shù)據(jù)量建模,測(cè)站的平均擬合RMS值,結(jié)果如圖2所示�？梢园l(fā)現(xiàn),隨著數(shù)據(jù)量的增多,RMS值在增大,幅度約為0.8 mm/年,但在數(shù)據(jù)量超過(guò)4年后,RMS逐漸平緩。由此可以得到結(jié)論:1)ZTD在年與年之間存在差異,這種差異在數(shù)據(jù)量超過(guò)1年的情況下會(huì)使得RMS值變大;2)這種差異的周期約為4年,在數(shù)據(jù)量超過(guò)4年后,RMS值趨于平緩,因此在數(shù)據(jù)量的選取上,建議不超過(guò)4年;3)這種差異的幅度為毫米級(jí),將不同數(shù)據(jù)量的測(cè)站一起建模對(duì)精度影響有限。在本文中,考慮到在時(shí)間序列擬合過(guò)程中使用了年周期擬合模型,實(shí)驗(yàn)對(duì)217個(gè)測(cè)站進(jìn)行篩選,在剔除數(shù)據(jù)量不足1年的測(cè)站后,選取了2015-2018共4年期間183個(gè)測(cè)站的ZTD數(shù)據(jù)進(jìn)行建模。表1 NGL解算的德國(guó)區(qū)域IGS測(cè)站ZTD精度Table 1 ZTD accuracy of the IGS station in The German region calculated by NGL(mm) FFMJ HUEG LEIJ POTS PTBB WARN WTZA WTZR WTZS WTZZ Mean BIAS 1.15 0.43 1.66 -0.65 1.89 0.79 0.94 0.94 0.82 0.77 0.87 RMS 4.03 3.86 4.68 4.25 4.61 3.52 3.58 3.40 3.36 3.46 3.88

由1.3節(jié)可知,建模數(shù)據(jù)時(shí)長(zhǎng)的增加并不能有效地提高模型精度,可見(jiàn)ZTD具有較高的穩(wěn)定性。為了檢驗(yàn)該結(jié)論并探究模型精度在模型使用過(guò)程中隨時(shí)間的變化,實(shí)驗(yàn)選取了數(shù)據(jù)量滿10年的15個(gè)測(cè)站2009-2012年共4年的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,然后對(duì)2013-2018共6年時(shí)間的ZTD進(jìn)行預(yù)報(bào)。圖3為15個(gè)測(cè)站的預(yù)報(bào)殘差平均值的時(shí)間序列,圖中點(diǎn)劃線為殘差序列的線性擬合,可以發(fā)現(xiàn),在長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)報(bào)過(guò)程中殘差序列存在逐漸變大的趨勢(shì),殘差序列變化率為1.42 mm/年。考慮到模型精度為厘米級(jí),該趨勢(shì)變化并不大,模型精度整體相對(duì)穩(wěn)定,無(wú)需頻繁(每年)更新,該模型可以在建模后的較長(zhǎng)一段時(shí)間以其標(biāo)稱精度提供服務(wù)。2 結(jié)果與討論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3515941