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西安科技大学学报2025年第06期:青藏高原GNSS水汽反演中ERA5资料适用性评价

来源:期刊VIP网 时间:


作者:崔娟;黄允政;张笑宁;马雄伟;许双安;

单位:西北有色地质矿业集团有限公司;西安科技大学测绘科学与技术学院;中铁第一勘察设计院集团有限公司;陕西省铁道及地下交通工程重点实验室;

摘要:为系统性分析ERA5大气再分析数据在复杂地形区域全球导航卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)水汽反演中的适用性,利用2017年ERA5气象资料与GNSS观测数据,在青藏高原开展高精度GNSS水汽反演研究,系统验证ERA5在复杂地形区域的适用特征。首先,利用无线电探空数据验证青藏高原ERA5地面气温和气压的精度,并计算对流层干延迟与大气加权平均温度;其次,基于非差非组合精密单点定位解算天顶对流层总延迟;最后,对青藏高原地区的GNSS大气水汽进行反演,并对反演结果进行系统验证。结果表明:ERA5气温和气压数据在青藏高原地区平均RMS/Bias分别为2.20/1.79 hPa和3.33/0.71 K,利用其反演水汽误差仅为1.23 mm,具有可靠精度;计算得到的大气加权平均温度与无线电探空加权平均温度吻合,RMS/STD/Bias分别为2.19/1.83/0.45 K;反演的GNSS水汽与无线电探空和ERA5水汽进行对比,其平均RMS分别为2.52 mm和2.40 mm,具有较高精度。研究成果对该地区GNSS数据拓展应用具有重要意义,也为全球类似地形区GNSS水汽反演技术推广提供了重要参考依据。

关键词:ERA5;;全球导航卫星定位系统;;大气可降水量;;青藏高原;;水汽反演

基金资助:国家自然科学基金项目(42404041);; 陕西省关键核心技术攻关项目(2024SF2-GJHX-54)