[发明专利]一种扫描微波辐射计水汽数据的GNSS校正方法

说明书

本发明公开了一种扫描微波辐射计水汽数据的GNSS校正方法，属于卫星大地测量技术领域，用于辐射计水汽数据的校正，包括提取GNSS站点周边4°×4°区域的SMR网格点水汽数据和ERA5格网数据，利用GNSS观测数据计算站点上空对流层湿延迟，通过GNSS站点周围4个ERA5网格点的地表温度进行双线性内插得到站点处的地表温度，计算出水汽转换因子，将湿延迟转换得到站点处的GNSS PWV，并进行高程改正得到海平面高度水汽值；利用ERA5水汽计算各网格点相对于GNSS站点的水汽空间改正值，得到网格点处水汽参考值，将SMR网格点水汽数据与参考水汽求差，进行误差统计和精度评价。

技术领域

本发明公开了一种扫描微波辐射计水汽数据的GNSS校正方法，属于卫星大地测量技术领域。

背景技术

利用岸基GNSS反演PWV进行HY-2A CMR水汽数据的传统检校方法，通常是将GNSS站点周围一定范围(如100km、200km)内的CMR水汽数据，采用反距离加权方法内插计算得到GNSS站点处的水汽：式中，PWV_CMR为利用CMR水汽计算得到的GNSS站点处水汽值，PWV_i为CMR水汽数据，w_i(s)为CMR水汽数据的权值，s_i为CMR水汽数据点至GNSS站点的距离(单位：km)，然后再将WPV_CMR与GNSS PWV比较，进行CMR水汽数据的误差统计和精度验证。上述检校方法同样适用于HY-2B SMR水汽数据的检校，但是该方法只能对GNSS站点周围一定区域范围内的CMR/SMR水汽数据精度进行综合评定，不能实现对CMR/SMR水汽数据点的精准检校。

现有技术方法在应用中，SMR网格点水汽相对于站点GNSS PWV的平均偏差的数值由北向南逐渐减小，RMSE随着至GNSS站点距离的增大而增大，水汽的空间变化特征明显；但是，水汽平均偏差的绝对值和RMSE的变化并非严格与至GNSS站点的距离成反比关系，因此传统的反距离加权内插计算水汽的方法并不严谨，从而使得CMR/SMR水汽数据的检校精度也不够准确。

发明内容

本发明提出了一种扫描微波辐射计水汽数据的GNSS校正方法，解决现有技术中CMR/SMR水汽数据的检校不精准的问题。

一种扫描微波辐射计水汽数据的GNSS校正方法，包括：

S1、数据准备，提取GNSS站点周边4°×4°区域的SMR网格点水汽数据PWV_SMR和ERA5格网数据；

S2、站点GNSS PWV计算，利用GNSS观测数据计算站点上空对流层湿延迟，通过GNSS站点周围4个ERA5网格点的地表温度进行双线性内插得到站点处的地表温度，计算出水汽转换因子∏，将湿延迟转换得到站点处的GNSS PWV，并进行高程改正得到海平面高度PWV_GNSS；

S3、水汽空间改正值的计算；

S4、SMR网格点处水汽参考值的计算；

S5.将SMR网格点水汽数据PWV_SMR与参考水汽PWV_GNSS.ERA5求差，进行误差统计和精度分析。

优选地，所述双线性内插的算法如下：

x＝round((round(D)+1-D)/0.25)+1+(D₀-round(D)-1)/0.25；

y＝round((L-round(L))/0.25)+1+(round(L)-L₀)/0.25；