查看更多>>摘要:当前,利用GNSS反演大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)主要依赖于地面观测站,考虑到成本限制,无法实现密集部署.低成本双频接收机的出现使得利用GNSS密集监测对流层水汽变化成为可能,为了进一步提高低成本设备探测PWV的精度,本文基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)技术,对比了低成本双频接收机 u-blox单系统 GPS与GPS+BDS+GLONASS+Galileo 4 个系统融合下估计天顶对流层延迟(zenith tropospheric delay,ZTD)的精度,通过第五代全球气候再分析数据集(ERA5)验证低成本设备的GNSS PWV精度,并分析降雨前后PWV的变化过程.实验结果显示,低成本的u-blox模块在估计ZTD方面能够达到与天宝大地测量型接收机相当的质量水平,多系统融合相比单系统获取到的ZTD序列更加稳定、准确,ZTD精度在平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)上分别提升 28%和 30%.与ERA5 数据计算得到的PWV相比,低成本设备的MAE和RMSE分别为 2.81 mm和 3.72 mm,而天宝接收机的相应值分别为 2.31 mm和 3.04 mm,低成本设备的PWV反演精度略低于天宝接收机.尽管如此,在降雨期间,低成本设备仍能有效地反映PWV与实际降雨量之间的变化关系,满足天气预报等气象应用的需求.以上分析结果表明,低成本消费级GNSS接收机在规模化密集监测对流层水汽变化方面具有巨大的应用潜力.