[发明专利]高精度区域对流层折射率三维反演方法

权利要求书

1.一种高精度区域对流层折射率三维反演方法，以国家气象局长期积累的探空气象数据为基础，建立适应我国试验任务区域的对流层折射率剖面模型，从而提高对流层折射率的三维反演精度，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，以所述探空气象数据为基础，计算试验任务区域内各探空站点的对流层折射率剖面；

步骤二，通过统计分析，建立各探空站点的对流层各高度折射率与地面参数之间的统计关系式，

在所述步骤二中执行：大气折射率解算操作，

其中，将每组的探空数据按照对流层与地面气象参数之间的函数关系式解算每个探空站点的对流层折射率廓线，

所述函数关系式为

N为对应层的大气折射率，P_d、e和T分别为所述对应层的大气干空气气压、水汽压和绝对温度；

步骤三，基于所述统计关系式，建立所述试验任务区域内的探空站点对流层不同高度折射率的反演模型；

步骤四，基于所述试验任务区域内的探空站点对流层不同高度折射率的反演模型，利用目标站点的地理位置信息、时间信息和地面气象信息驱动模型，采用双调和样条插值法，建立所述试验任务区域内的高精度折射率反演模型，从而反演所述目标站点的对流层折射率剖面，

在所述步骤三中执行：统计分析建模操作，

其中，根据所述大气折射率解算操作的解算结果，利用各探空站点的对流层折射率廓线与相应的地面气象参数进行多元回归分析建模，

所述统计分析建模操作还包括：

考虑折射率的年变化和日变化特征，基于谐波函数，在统计分析模型中增加时变特征因子，从而得到每个探空站点对流层不同高度折射率的反演模型，

其中，所述反演模型为：

N_r为对应高度层的对流层折射率反演值，A₀～A₁₁为模型回归系数，d为年积日，h_r为时刻并且采用世界时，等式右侧的第2～4项为地面气象因子项，第5～8项为年变化因子项，第9～12项为日变化因子项。

2.根据权利要求1所述的高精度区域对流层折射率三维反演方法，其特征在于，所述地面气象参数至少包括：地面气温、气压、湿度、地方时。

3.根据权利要求2所述的高精度区域对流层折射率三维反演方法，其特征在于，在所述步骤一中执行：数据准备操作，

其中，选取所述试验任务区域及其周边的气象探空站长期积累的数据，按照预设的垂直分辨率Δh，将每组探空气象数据的温度、湿度和气压插值至统一的高度序列{h₀，h₁，h₂，...，h_l，h_l＝h_l-1+Δh}上。

4.根据权利要求1所述的高精度区域对流层折射率三维反演方法，其特征在于，所述统计分析建模操作还包括：

按照月份分别构建反演模型，从而得到n×m×c×l的模型系数矩阵，

其中，n为探空站点的数量，m为一年中的月份数量并且m＝12，c为模型系数数量并且c＝12，l为廓线层数。