[发明专利]一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取方法及系统

说明书

本发明涉及一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取方法及系统，其中，方法包括以下步骤：获取待求GNSS水汽站的三维大地坐标；根据预设条件检索对应待求GNSS水汽站的三维大地坐标的其他GNSS水汽站的周围气温数据和周围气压数据；根据待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的海拔高度差对周围气温数据进行线性高度订正和对周围气压数据进行非线性高度订正；计算待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的距离，并根据距离求出待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的权函数；计算待求GNSS水汽站的气压数据和气温数据。在本发明的技术方案中，能够为GNSS水汽站提供高精度的气压与温度，尤其是在未布设温度和气压传感器的GNSS气象站网中，提高GNSS水汽解算中GNSS水汽站的利用率。

技术领域

本发明涉及GNSS气象学应用领域，尤其涉及一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取方法和一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取系统。

背景技术

水汽分布及其变化是灾害性天气形成和演变过程中的重要影响因子，是气象学和天气预报研究的重要问题。GNSS解算水汽技术以其高时空分辨率、高精度、全天候、近实时等优点成为新一代大气遥感技术中最有发展前景的方法之一，被广泛应用于暴雨灾害的预警和气候变化的监测。

在地基GPS反演水汽的实际应用中，站点温度和气压的精确测定至关重要。精确确定站点气压，可以依据干延迟模型计算准确的干延迟，有利于从天顶总延迟中剥离出准确的天顶湿延迟；精确确定温度有利于计算加权平均温度模型，提高天顶湿延迟到水汽可降水量PWV的换算精度。因我国地域辽阔、经济和社会发展的差异较大，并不是每个GPS台站附近都安装有气象要素观测仪。如何精确确定这些台站附近的气压和温度，成为地基GPS气象站网布设的一个重要的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取方法，其能够为GNSS水汽站提供高精度的气压与温度，尤其是在未布设温度和气压传感器的GNSS气象站网中，提高GNSS水汽解算中GNSS水汽站的利用率。

本发明的另一个目的在于提供一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取系统，其能够为GNSS水汽站提供高精度的气压与温度，尤其是在未布设温度和气压传感器的GNSS气象站网中，提高GNSS水汽解算中GNSS水汽站的利用率。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种GNSS水汽站气压与温度无仪器获取方法，包括以下步骤：获取待求GNSS水汽站的三维大地坐标；根据预设条件检索对应待求GNSS水汽站的三维大地坐标的其他GNSS水汽站的周围气温数据和周围气压数据；根据待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的海拔高度差对周围气温数据进行线性高度订正和对周围气压数据进行非线性高度订正，得到气温订正值和气压订正值；计算待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的距离，并根据距离求出待求GNSS水汽站与其他GNSS水汽站的权函数；根据权函数、气温订正值和气压订正值计算待求GNSS水汽站的气压数据和气温数据。

在该技术方案中，该方法主要针对未安装气温传感器和气压传感器的GNSS水汽站，仅需要其周边区域内有气温传感器和气压传感器的GNSS水汽站，就能求得GNSS水汽反演所必需的气压和温度，使用简单，结果精度高，对于提高GNSS水汽反演站网的密度具有重要意义。

在上述技术方案中，优选地，预设条件包括其他GNSS水汽站的数量为4～6个，其他GNSS水汽站与待求GNSS水汽站的最大距离小于或等于300km。

在该技术方案中，该方法主要针对未安装气温传感器和气压传感器的GNSS水汽站，仅需要位于待求GNSS水汽站周边300km以内有气温传感器和气压传感器的4-6个其他GNSS水汽站，就能求得GNSS水汽反演所必需的气压和温度，使用简单，结果精度高，对于提高GNSS水汽反演站网的密度具有重要意义。