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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本课题利用地面站点提供的地基gps数据，进行大气可降水量的计算，并比较多个模型的优缺点，选出误差较小精度最高的模型。

水汽是地球大气的重要组成部分，不仅承载着对流层中复杂的气象变化，直接影响天气和气候，还对辐射平衡、能量输送等过程有着显著影响，同时也是空间大地测量的主要误差来源，因此准确测量大气水汽含量推算大气可降水量的含量具有重要意义。由于水汽有含量变化迅速，时空分布差异大的特点，现有手段时空分辨率低，价格昂贵，准确率低，性价比不高，无法满足求算需求。地基gps反演大气水汽含量相较而言具有全天候，效率高，覆盖面广，成本低，数据稳定等优势，能够很好的弥补常规大气水汽监测手段的不足，提高大气水汽含量测量精度。

国内外研究现状

（1）国外研究现状：随着gps观测精度的不断提高，20世纪80年代后期，美国科学家最先开始了地基gps探测大气可降水量的研究。1987年，美国科学家askne等提出利用地基gps技术探测大气的想法，并且推导出大气湿延迟和水汽含量之间的转换关系。1990年，coster等人通过实验指出了使用gps数据可以获得对流层延迟信息的概念^[1]。1992年，bevis 和 businger 提出了采用地基 gps 技术探测大气水汽含量的原理和“举托法”^[2]，推导了湿延迟、可降水量和大气加权平均温度三者之间的函数关系式，提出了利用地面温度估计大气加权平均温度的方法，地基 gps 测量可降水量资料真正在气象上定量使用成为可能^[3],bevis更是首先提出了gps气象学（gps/met）的概念^[4],这段时间的工作奠定了地基gps探测大气可降水量的基础，随后，科学家们为验证该理论的可行度与准确性，做出了一系列的实验，并提出了改进方案。

2. 研究的基本内容

本论文将介绍地基 gps 气象学的国内外发展情况，利用地基 gps 数据进行大气可降水量探测的原理、方法以及误差分析和模型选择。在对理论、方法等方面进行了阐述之后重点对误差分析、数据处理过程以及计算结果进行了研究。

本论文主要的研究内容有：

(1)介绍了国内外地基 gps/met 研究现状，论述了本文的主要研究内容。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

（1）实行方案：

gps技术应用于气象给气象部门测定大气参数提供了新的手段,它可以补充现有手段所测量的气象数据的不足,从而改善大气中水汽参数的时空分辨率。

高精度测量中,最基本的观测量是卫星至接收机天线的无线电信号的传播时间,这一传播时间受大气影响而产生额外延迟,这种延迟主要是电离层和中性层大气层作用的结果。其中电离层延迟可以利用双频信号将其影响消除,但中性层大气层的影响不能通过观测手段将其影响消除,只能通过一定的模型将其影响降低到最小程度。这种影响与大气折射率密切相关,大气折射率是气压,温度和湿度的函数。因此可把作为测定大气参数及其变化的一种新的遥感技术。

4. 参考文献

[1].薛骐. 地基gps水汽反演及水汽层析研究_薛骐[d].西南交通大学, 2017.

[2].郭志梅. 利用地基gps资料反演大气可降水量的初步研究_郭志梅[d].南京信息工程大学, 2005.

[3].袁荣才. 地基gps资料反演大气可降水量的研究_袁荣才[j]. 西安科技大学,2009.