顾及时空因素的青藏高原地区加权平均温度模型
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作者:
作者单位:

桂林理工大学测绘地理信息学院

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基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目),广西科技计划项目,广西“八桂学者”岗位专项


An Atmospheric Weighted Mean Temperature Model Considering Temporal and Spatial Factors for Tibetan Plateau
Author:
Affiliation:

Guilin University of Technology

Fund Project:

The National Natural Science Foundation of China (General Program, Key Program, Major Research Plan), the Guangxi Science and Technology Plan Project, the “Ba Gui Scholars” Program of the Provincial Government of Guangxi

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    摘要:

    大气加权平均温度(Tm)在GNSS大气水汽反演过程中扮演着关键角色。本文针对现有的Tm模型在青藏高原地区的适用性较差等情况,利用2014-2017年青藏高原地区13个探空站观测数据建立了一种顾及地面温度、高度、纬度及季节变化的青藏高原地区Tm模型(简称为TPTm模型)。以2018年的探空资料为参考值,对TPTm模型进行精度检验,并与常用的Bevis模型、局域精化后的Bevis模型(简称为Bevis-TP模型)和GPT2w模型进行比较分析,结果表明:TPTm模型具有相对较好的精度,其年均偏差和均方根误差(RMS)分别为0.07 K和2.76 K,相比Bevis、Bevis-TP、GPT2w-5(5°分辨率)和GPT2w-1(1°分辨率)模型其精度(RMS值)分别提高了54.5%、30.8%、36.3%和27.6%;此外,将TPTm模型用于GNSS水汽计算,其导致的水汽计算理论RMS误差和相对误差分别为0.10 mm和1.02 %。因此,TPTm模型在青藏高原地区的GNSS水汽反演中具有重要应用。

    Abstract:

    Atmospheric weighted mean temperature (Tm) plays a key role in GNSS atmospheric precipitable water vapor retrieval. In this paper, for the poor applicability of the existing Tm models in Tibetan Plateau, a Tm model considering surface temperature, altitude, latitude and seasonal variation, named as TPTm, is established using the observation data of 13 radiosonde stations from 2014 to 2017 in Tibetan Plateau. Then, the TPTm model is assessed by comparing with the widely used Bevis model, the local refined Bevis model (Bevis-TP model) and GPT2w model using the radiosonde data in 2018 as reference values. The results show that: Compared with Bevis, Bevis-TP, GPT2w-5 (5° resolution) and GPT2w-1 (1° resolution) models, the TPTm model has better performance, and the Root Mean Square (RMS) errors of the TPTm model is improved by 54.5%, 30.8%, 36.3% and 27.6%, respectively, with the annual bias and RMS error of 0.07 K and 2.76 K, respectively. In addition, the TPTm model has theoretical RMSPWV and RMSPWV/PWV values of 0.10 mm and 1.02 %, respectively, when used to estimate GNSS-PWV. Therefore, the TPTm model has critical applications in GNSS-PWV retrieval in Tibetan Plateau.

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  • 收稿日期:2021-10-13
  • 最后修改日期:2021-12-15
  • 录用日期:2021-12-17
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