GNSS/MODIS信号紧耦合水汽层析算法

ZHANG Wenyuan,ZHANG Shubi,ZHENG Nanshan,DING Nan,LIU Xin,MA Pengxu

Acta Geodaetica et Cartographica Sinica（2021）

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摘要

GNSS水汽层析技术凭借高精度、高时空分辨率及全天候监测等优点,已成为探测大气水汽最具潜力的技术之一.目前,融合多源大气遥感数据逐步成为弥补传统层析模型GNSS信号几何缺陷的研究热点.本文利用Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution maging spectrorad ometer,MOD S)提供的观测数据,首先分析了传统体素模型融合MODIS信号的不足;然后提出了基于体素节点模型的GNSS/MODIS信号紧耦合水汽层析算法,该算法将高分辨率MODIS PWV以三维信号的形式引入层析模型中;最后利用2016年7月徐州地区的15幅MODIS影像及同步GNSS数据对3种模型的层析结果质量进行了评估.试验结果表明:利用本文所提出的紧耦合算法,层析模型的平均有效观测信号数量提高了34.15％,层析结果平均RMSE(root mean square error)值降低了25.10％.此外,以邻近时刻探空站数据作为参考值,发现0～2 km的近地层,紧耦合算法的层析结果明显优于传统算法,这表明融合MODIS观测信号可改善近地层三维水汽场的重构质量.

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关键词

gnss water vapor tomography,modis pwv,kriging interpolation,voxel node model,radiosonde

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