利索能及
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专利号: 202111241686X
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种顾及日变化的对流层延迟改正方法,包含以下具体步骤:步骤1:NWP数据获取;首先,在ECMWF再分析资料中ERA5产品中,获取平面分辨率为2.5°×2°、垂直分辨率为37层、时间分辨率为1小时的全球格网点分层气象数据,气象参数包括气压、温度、相对湿度及重力位势;其次,获取ERA5‑Land产品中平面分辨率为2.5°×2°、时间分辨率为1小时的全球格网点地表气象数据,气象参数包括地表气压、地表温度、地表露点温度;

步骤2:获取全球地表处ZTD格网和各分层ZTD格网;在获取NWP数据后,需要对其进行反演计算获得全球地表处ZTD格网;ZTD可由大气折射率积分获取:‑6 ‑6

ZTD=10 ∫(n‑1)ds=10 ∫N ds上式子中,n为大气折射率,N为大气折射率差,ds为相邻大气层间距离,上式可变化为分层积分公式:

上式子中,a为起始层,b为总层数,i为大气层数,ΔNi指层间的大气折射率,根据大气折射率随高度呈现不规律变化,上式中的ΔNi对应两种计算方法,若大气折射率线性衰减,则:

ΔNi=(Ni+Ni+1)/2若大气折射率指数衰减,则:

折射率公式为:

上式中,Ndry、Nwet分别代表干折射率和湿折射率,T为绝对温度,pd为干空气气压,e为水汽压,大气密度:

步骤3:计算MSL处ZTD0;根据步骤2所得的分层和地表ZTD,按照下式进行拟合:ZTD(h)=ZTD0·exp(αh)其中ZTD(h)为高度处h的ZTD值,ZTD0为MSL处天顶对流层延迟,α为转换系数;

步骤4:建立ZTD‑DV模型;根据步骤3得到的全球MSL处格网点的ZTD0拟合参数,首先拟合ZTD日变化,公式如下:

上式中,ZTDd为一年中第doy天time时刻MSL处的ZTD值, 为日变化平均值, 为日变化振幅,其中 通过最小二乘法则拟合得到;利用 拟合ZTD年、半年周期参数,公式如下:

上式中,ZTDy为一年中第doy天MSL处的ZTD值, 为MSL处的ZTD年平均值, 为年振幅, 为半年振幅, 通过参数拟合得到;

格网点ZTD值可由以下公式表示:

2.根据权利要求1所述的一种顾及日变化的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述的步骤2中Rd=287.053J/(kg·K)、Rw=461.495J/(kg·K)分别是干汽和水汽的气体常数,大2

气折射率常数k1=77.604K/mbar,k2=64.79K/mbar,k3=377600.0K/mbar。

3.根据权利要求1所述的一种顾及日变化的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述的步骤4中日变化振幅 和 采用如下公式进行拟合:上式中, 代表日变化振幅,i=1或2,分别指代 或 为 或 年周期变化平均值, 为年周期变化振幅, 年为半年周期变化振幅,其中为最小二乘拟合得到。