[发明专利]适用于南极地区的对流层延迟预测方法及系统

说明书

本发明属于对流层延迟预测技术领域，为了解决目前的经验对流层模型以及GPT3模型均不适用于南极地区，对流层延迟值精度较低问题，提供了一种适用于南极地区的对流层延迟预测方法及系统。其中该方法包括获取目标站的空间信息和预报时间段内天顶方向的对流层延迟计算值；利用空间域对流层延迟模型，得到预报时间段内目标站处天顶方向的对流层延迟预报值与计算值之间的偏差，进而再与相应计算值累加，得到预报时间段内目标站处天顶方向的对流层延迟预报值；空间域对流层延迟模型由训练站的空间信息、预报时间段内训练站处天顶方向的对流层延迟计算值及其与相应预报值之间的偏差训练而成。其能够提供高精度的对流层延迟，进而提高反演大气可降水量的精度。

技术领域

本发明属于对流层延迟预测技术领域，尤其涉及一种适用于南极的对流层延迟预测方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)技术广泛地应用到气象学和空间物理学当中。对流层延迟是卫星定位中一个重要的误差源，为反演大气中可降水量提供高时间分辨率高精度的有效数据。但是现有的经验对流层延迟模型在南极地区提供的对流层延迟值精度较低，影响可降水量的反演精度。因此，提供高精度的对流层延迟先验值，有利于提高南极地区大气可降水量的反演精度，促进GNSS技术在气象学领域更加广泛地应用。

由于实际应用中实测气象参数获取不易，经验对流层模型应用更为广泛，如UNB系列模型、EGNOS模型、全球压力和温度(GPT)系列模型。这些经验模型基于当地标准大气或全球气象再分析数据建立，因此在局部地区的表现不佳。Johannes等采用ERA-Interim提供的气压、温度数据月平均值，利用球谐函数模型建立了全球气压温度系列模型(GPT)，用于计算全球范围内的GNSS对流层延迟，其中，GPT2模型在估计南极地区气象参数和对流层延迟改正值方面的准确性仍然有限。GPT2w模型在南极地区估计气象参数精度随着高度的增加而降低，天顶方向的对流层延迟改正的估计精度为厘米级，并且不考虑日变化对GPT2w模型的精度有一定影响。GPT3增强模型是基于实测气象参数与模型估计的气象参数构建的物理模型，GPT3模型估计的天顶湿延迟序列始终过于平滑，无法提供高精度的对流层延迟，不适用于南极地区。

综上所述，发明人发现，目前的经验对流层模型以及GPT3模型均不适用于南极地区，对流层延迟值精度较低，最终影响南极地区利用对流层延迟改正反演的大气可降水量精度。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种适用于南极地区的对流层延迟预测方法及系统，其能够提供高精度的对流层延迟，从而提高利用对流层延迟改正反演大气可降水量的精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种适用于南极地区的对流层延迟预测方法，其包括：

获取目标站的空间信息和预报时间段内天顶方向的对流层延迟计算值；

利用空间域对流层延迟模型，得到预报时间段内目标站处天顶方向的对流层延迟预报值与计算值之间的偏差，进而再与相应计算值累加，得到预报时间段内目标站处天顶方向的对流层延迟预报值；

其中，空间域对流层延迟模型由训练站的空间信息、预报时间段内训练站处天顶方向的对流层延迟计算值及其与相应预报值之间的偏差训练而成。

作为一种实施方式，所述预报时段内训练站处天顶方向的对流层延迟预报值的计算过程，包括：

基于历史时段内训练站处天顶方向的对流层延迟计算值与对流层延迟标准序列的比较，计算历史时段内的训练站处天顶方向的对流层延迟偏差序列；