GPS探测大气水汽含量的研究
地基GPS技术遥感大气水汽含量及其在气象学中的应用的开题报告
地基GPS技术遥感大气水汽含量及其在气象学中的应用的开题报告一、选题背景气象学是一门研究地球大气现象的学科，近年来受到全球气候变化的影响，气象观测和预测成为具有重要现实意义的研究方向。
其中，研究大气水汽含量对于提高气象预测能力、预防天气灾害、节约水资源等具有极为重要的意义。
GPS技术是一种基于全球卫星定位系统的导航技术，已经被广泛应用于航空、电信、交通、地震等领域。
近年来，随着GPS技术的不断发展和完善，地基GPS技术已经被应用于大气水汽含量的遥感测量中，成为研究大气水汽含量的重要手段。
二、选题目的本论文旨在深入研究地基GPS技术遥感大气水汽含量的原理和方法，借助数学和物理模型对其进行分析和计算，探究大气水汽含量对气象学的应用，包括气象预测、天气灾害预防、水资源管理等方面，为相关领域的研究提供参考和支持。
三、研究内容1.地基GPS技术测量大气水汽含量的原理和方法2.数学和物理模型分析和计算大气水汽含量3.分析大气水汽含量对气象学的应用，包括气象预测、天气灾害预防、水资源管理等方面4.开展实验研究，验证理论分析的准确性和可信度5.总结研究成果，提出未来的研究方向和展望四、研究方法本论文采用文献资料法、实验方法和数学分析法相结合的研究方法。
通过收集和分析国内外相关领域的文献资料，了解地基GPS技术遥感大气水汽含量的最新研究进展；通过实验的数据收集和处理，验证理论研究结果的准确度和可行性；通过数学模型的分析和计算，从理论层面探究地基GPS技术测量大气水汽含量的原理和方法。
五、预期目标与意义本研究旨在深入探究地基GPS技术遥感大气水汽含量的原理和方法，分析其在气象学中的应用，将为气象预测、天气灾害预防、水资源管理等方面的研究提供参考和支持。
预期通过研究成果，推动相关领域的发展和进步。
利用GPS技术遥感大气对流层水汽含量的研究
第２ ７卷第 ２期
２ ０ 年 ６月 ０２
测 绘 科 学
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Ｖ ｏ ２ ｏ． ｌ ７Ｎ ２
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利 用 ＧＰ Ｓ技 术 遥感 大 气对 流 层水 汽 含 量 的研 究
式 中 ： 表示 大 气 压 ． 表示 水 汽 压 （ ）Ｔ 表 示 尸 尸 ｍｂ ．
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Ｇ Ｓ信号在 通过 大 气 层 时 ． Ｐ 由于气 体 折射 率 的 变化 ， 使其 不 断发生折 射 ， 信号 的 传播路 径产 生 了 对 两种 影响 ： 曲和迟 滞 弯 信号传 播路 径的 弯 曲和迟滞 都 与大气折 射 率有关 。对 ｒ １ ５的卫 星高度 角而言 ． 信号 弯 曲所 造 成 的路径 长度 误 差大 约为 ｌｍ 因为 ｃ 它所 占总路 径 延迟 不到１ ）， 门［）所以 一般 可 忽 略不 （ 汁［ｃ ｉａ ． ９ ５ Ｉｈｋ ｗａ １ ９ ｊ 信号 迟 滞 是指 与 电磁 波 在 真空 中传 播相 比． 它 的传 播速度 的 减慢效 应 。产生 的误 差可 用下式 表
收 稿 日期 ： ０ １１ ５ ２ ０ １０ 基 金 项 目 国家 测 绘 局测 绘科 技 发 展 基金 资助 项 目 （ ７０ ） ９ ０４
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丁继 新 ， 成英 燕 ， 权 ， 王 党亚 民
（ 国测 绘 科 学 研 究 院 ， 京 １ ０ ３ ） 中 北 ０ ０９
［ 要］ 摘 讨记 了利 用ＧＰ 系统 擐 删 气 流 层 水 含量 妁原 理 教 学 模 星 ， Ｓ 对私 ＧＰ Ｓ遥 巷 大 气 时流 层 木 汽 扣加 嫂 王 均 温度 、 气含 量 随 ｝问 均变 化 等 一些 甍 键 问 题 进 行 了探 对。通 乏 对 真 蓦沿 海 地 匡大 连 、 岛 水 手 问 坡 、 门 、 ］ 坎 厘 ５ 个 扣 实验 数 据 昀解 算 ． 得 了较 寿满 意 的结 果 。 获
GPS水汽反演及降雨预报方法研究
GPS水汽反演及降雨预报方法探究GPS（全球定位系统）是一种利用卫星信号来测量地球上点的三维坐标的技术。
在过去的几十年里，GPS已经被广泛应用于地理定位、导航和测绘领域。
然而，探究人员发现，GPS信号在穿过大气层时会发生衍射和折射，从而提供了一种预估大气中水汽含量的方法。
这种方法被称为GPS水汽反演。
GPS水汽反演是通过分析GPS信号在穿过大气层时受到的影响来预估大气中水汽含量的技术。
当GPS信号通过大气层时，水汽会对信号产生延迟。
通过测量GPS信号的延迟，可以准确地预估大气中的水汽含量。
这种方法已经被广泛应用于气象预报、气候探究和环境监测等领域。
GPS水汽反演技术的探究主要有两个方面：一是建立信号传播延迟与水汽含量之间的数学模型，二是开发相应的数据处理算法。
在建立数学模型方面，探究人员起首需要了解GPS信号在大气中的传播特性。
大气中的水汽含量是不稳定的，并且会随着时间和空间的变化而变化。
因此，探究人员需要思量这种时空变化对GPS信号的影响。
通过对大气层的物理特性和水汽分布进行建模，可以准确地预估GPS信号在大气中的传播延迟与水汽含量之间的干系。
在数据处理算法方面，探究人员需要开发一些数值方法来处理从GPS接收机接收到的信号。
这些方法通常包括信号的采样、去噪、解缠和反演等步骤。
通过对GPS信号进行精确的处理和分析，可以提高水汽反演的准确性和可靠性。
GPS水汽反演技术在气象领域的应用已经取得了一些重要的效果。
通过将GPS水汽反演结果与气象观测数据进行对比，探究人员可以验证这种方法的有效性。
探究人员还利用GPS水汽反演结果来改进降雨预报模型，提高降雨预报的准确性。
降雨预报是气象学中的一个重要问题。
传统的降雨预报方法通常基于气象观测数据和数值模型。
然而，由于气象观测数据的不确定性和数值模型的复杂性，降雨预报结果往往存在一定的误差。
GPS水汽反演技术的引入为降雨预报提供了一种新的思路和方法。
通过结合GPS水汽反演结果和其他气象观测数据，可以提高降雨预报的准确性和可靠性。
地基GPS测量大气水汽原理
国铁 C80 车的使用。 在改进生产、 加工工艺的前提下， 根据煤质情况做好 配采、 接续工作， 充分调动生产、 加 回采工作面的布置、 工、 储装、 销售部门的积极性， 做好各个环节的管理和协 真正做到各部门全程参与销售工作， 互相监督。 调工作， 3、 集装站运营后， 未办理新的证照， 原证照一并移 交， 考虑到税收因素， 运销处在土右区域进行的销售活 动仍需使用其证照、 印鉴、 账户等手续， 在合同签订、 煤 款入账、 余款退还、 业务结算、 税票开具时极为不便， 且 易造成不良后果。 业务衔接存在纰漏， 4、 李家壕能否如期运行， 将成为能否完成今年销 售计划的关键。 5、 经济学家分析，2012 年“通胀压力依旧， 经济增 。作为煤炭企业下游的钢铁、 速减慢” 电力等企业的运 营堪忧。因此我们需对 2012 年商品煤的生产结构、 市场 流向、 运力配置、 利润预期要有一个切合实际的计划。 6、 外购煤销售仍是我公司经营活动中不可或缺的 重要部分。我们认为应该在激励机制、 管理制度、 环节 管控等方面进一步强化， 创造更大的效益。 九、 做好销售工作应采取的措施 “大销售” 利用集团 优势， 从公司实际出发， 制定有 效的、 切实可行的措施， 把前瞻性的工作做细、 做足、 做 实， 力求全面实现完成 2012 年销售目标。 1、 进一步强化商品煤煤质管理工作， 确保煤质始 终处于可控状态下， 自 2008 年 7 月份以来， 随着风选、 洗选、 煤泥干燥手段的逐步到位， 我公司的商品煤煤质 受到用户好评。 随着李家壕矿的投产， 由于 稳中有升， ， ， 其煤炭的自身特性 导致其原煤入洗后 泥 化 现 象 严 重， 从而对洗煤系统的正常运行及洗出产品的质量影 响很大， 势必会影响到煤矿的生产和产品的销售。 如 何解决李家壕煤矿自产商品煤的质量问题将成为我公 司 2011 年销售工作的重中之重。 2、 外购商品煤资源量的充足与否， 始终是制约我 ， 2012 年我公司安排外购 公司销售工作的一个“瓶颈 ” 煤销售 455 万吨， 占销售总量的一半以上， 必须要站在 一个战略高度来谋划此事， 才能从根本上打破外购煤 “瓶颈” ， 源这个 顺利实现销售计划。 3、 充分利用萨拉齐集装站成为呼铁局万吨列车战 略装车站点的优势， 积极协调各方关系， 利用国铁 C80 车 体实现外运， 弥补自备车动力严重紧张的缺口。 4、 进一步加强与销售中心各部门的联系、 沟通、 协 调， 力求实现市场、 铁路、 港口资源最大程度共享， 以最 低运营成本获得最大的效益。 5、 采取迅速快捷的方式， 掌握市场信息， 及时与用 ， ， 户沟通协调 赢得市场主动性 随时调整销售战略， 确 达到主动、 有效出击。 保销售渠道畅通， 总之， 神华包头矿业公司的经营首次出现盈余， 开 “造血型企业 ” 始由一个 “输血型企业” 向 转型。 目前， 自身抵御各类风险的能力较弱， 处于 “扶上马送一程 ” 的关键时期， 需要集团公司的大力支持， 需要我们精诚 协作， 同舟共济， 发奋图强， 做出不懈的努力。
GPS遥感水汽含量的检测与解的可靠性分析
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ＧＰ 感水 汽 含 量 的检 测 与解 的可 靠性 分析 ① Ｓ遥
罗恒 ’ 尹 劲松 （． １ 湖南省湘 西 自治 州保靖 县气象局 湖 南湘西 自治州 ４ ５ ０ ２ 湖 南省攸县 气象局 湖 南攸县 １ ０ ； ． ６
２ 单站Ｇ Ｓ Ｐ测量水汽 的试验研 究
对 地 基 Ｇ Ｓ 气水 汽 监 测 资 料 在 强 降 Ｐ 大 水 预 报 中 的 作 用 开 展 天 气 学 分 析 ， 用 三 利 维 变 分 同化 技 术 和 中 尺 度 数值 预 报 业 务 模 式 ， 估地 基 Ｇ Ｓ 汽监 测 网探测 资 料 在 综 评 Ｐ 水 合 气 象 立 体 监 测 网 中 的 作 用 。 降 水 个 例 强 研 究表 明 ， 引入 地 基Ｇ Ｓ 气水 汽 监 测 网 资 Ｐ 大 料 ， 使３ ， 和２ 小时 降 水 Ｔ 评 分值 在 １ 可 ｄ时 ４ Ｓ 、 ５ １ 和 ２ ｒｍ预 报 检 验 阈 值 下 分 别 提 高 、 Ｏ ０ ａ ２ ％～ｌ ％； 于 先 进 的地 基 Ｇ Ｓ 值 同化 分 ０ 基 Ｐ数 析 与 预 报 结 果 揭 示 ： 形 对 降 水 地 理 分 布 地 特 征 的 重 要作 用 。 基 Ｇ Ｓ 气水 汽 监测 资 地 Ｐ 大 料 对 分 析 空 中 云 水 资 源 分 布 状 况 与 未 来 中 、 尺 度 高 影 响 天 气 发 展 关 系 ， 提 高 天 小 对 气预测准确 率有 重大的实用价 值 。图ｌ （ 地
Ｇ Ｓ 感 大 气水 汽 技 术 是 上 世 纪 ９ 年 Ｐ 遥 ０ 代发展 起来的一 种全新大 气观测手段 。 自 上 世 ｇ Ｂ ｖ ｓ 出 利用 Ｇ Ｓ 量 水汽 的 想 法 ｇ ｅ ｉ提 Ｐ 测 后 ， 关 的原理 和 探测方 法逐 渐发 展 。 相 朱 继 文 、王 明 爽 … 利 用 Ｈ ｏＰｆ ｅ ｄ模 型 和 ｉｌ Ｓ ａ ｔ ｍｏｎ ｎ模型 ， ＧＰ ａ ｓａ ｉ ｅ 对 Ｓ遥感 大 气综 合 水 汽 含量 进 行 分 析 得 出 一 些 有 益 的 结 论 。 周 国 君 和 潘 雄 采 取 加 权 平 均 温 度 方 法 ， 利 用 地 基 Ｇ Ｓ 行 大 气水 汽 遥 感 遥 感结 果 与 Ｐ 进 实 际对 比 发现 ， 与通 用 加权 平 均 温度 模 型 的 精 度 相 比 平 均 温 度 模 型 可 比提 高 近 ６ 。 倍 本 文 从Ｇ Ｓ 测水 汽 的 原理 出发 ， Ｐ 监 探讨 了单站 Ｇ Ｓ 测 范 围 的确 定 问题 ， Ｐ监 并对 解 的 可 靠性 进行 重 点 分析 。 果表 明Ｇ Ｓ 结 Ｐ 遥感 水 汽 含量 的检 测具 有较 高 的定 位 精 度 ， 合理 应 用 能够 提 高 预报 中小 尺 度 灾 害 性 天 气 的 能 力 。
GPS水汽反演及降雨预报方法研究
GPS水汽反演及降雨预报方法探究一、引言地球上大气水汽的水平分布对天气、气候和水循环等多个领域具有重要的影响。
在过去几十年里，随着全球定位系统（GPS）技术的进步和应用，GPS成为一种有效的手段来估算大气中的水汽含量。
本文将盘绕GPS水汽反演及降雨预报方法的探究展开，旨在探究这一领域的最新进展和应用。
二、GPS水汽反演原理GPS水汽反演原理是基于接收机观测到的GPS信号通过大气传播路径的延迟和相位差。
由于水汽对无线电波的传播速度和相位产生延迟，因此可以通过测量接收机信号的延迟来反演出大气中的水汽含量。
常用的GPS水汽反演方法主要包括对流层湿延迟（Tropospheric Delay, TD）和对流层相位湿延迟（Tropospheric Phase Delay, TPD）两种。
三、GPS水汽反演方法探究1. TD法TD法是通过测量GPS信号在大气中的传播路径延迟来反演水汽含量。
该方法主要利用GPS接收机观测到的伪距数据，通过减除大气的干延迟来得到湿延迟，从而估算出水汽含量和水汽分布。
TD法适用于小时标准和较短的距离范围内的水汽反演。
2. TPD法TPD法是通过测量GPS信号在大气中的相位延迟来反演水汽含量。
该方法主要利用GPS接收机观测到的载波相位数据，通过减除大气的干延迟和载波频率来得到相位延迟，从而估算出水汽含量和水汽分布。
TPD法适用于更长的时间标准和更大的距离范围内的水汽反演。
四、GPS水汽反演在降雨预报中的应用GPS水汽反演可以帮助降雨预报工作，提高对降雨过程的准确性和可靠性。
通过测量大气中的水汽含量和水汽分布，可以对降雨的强度、范围和进步趋势进行猜测。
GPS水汽反演可以提供高时空区分率的水汽数据，为降雨预报模型提供输入参数，优化降雨模拟和预报结果。
五、GPS水汽反演及降雨预报方法的探究进展目前，GPS水汽反演及降雨预报方法的探究已取得一些重要进展。
包括改进GPS观测和数据处理方法、提高对大气细结构的区分能力、开发更准确的降雨预报模型等。
利用地基GPS观测火箭人工催化后大气水汽变化
需考 虑云 中是否 有持 续 的上升 运 动和水 汽输 送 。 由 于 习惯认 为仅有 抬 升 运 动 就可 以造 成 降 水 ， 去 对 过
水 汽场 的重 视不 够 ， 对水 汽 的供应 问题研 究 较少 ， 客
维普资讯
第 ３ ６卷第 ２期
２０ ０
技
Ｖｏ１ ６。 ｏ ．３ Ｎ ．２
Ａ ｐｒ ２ ０８ ． ０
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＳＣＩ ＥＮ ＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮｏＬＯＧＹ
利 用 地 基 ＧＰ Ｓ观 测 火 箭 人 工 催 化 后 大 气 水 汽 变 化
Ｖａ ｏ ， 单 位 气 柱 内 的 水 汽 总 量 ） 本 文 对 ２ ０ ｐ ｒ即 。 ０６ 年 ５月 ２ 日在 秦 皇 岛 ＧＰ １ Ｓ观 测 站 （ １。 １Ｅ，３ 。 １ ９３ ９ ５ 附 近 实 施 火 箭 人 工 增 雨 作 业 后 大 气 中 水 汽 的 １Ｎ） 变 化 和 恢 复 补 偿 进 行 了 观 测 研 究 ， 图 去 揭 示 一 些 试 现 象 和规律 。
１ 天 气 形 势 及 火 箭 增 雨 过 程 简 述
１ １ ～ １ ｍ／ ０ ０ ｓ的量 级 ， 进 催 化 区 云和 降水 的发 促
展 。
毛 节 泰 、 国 光 认 为 ， 年 来 对 云 中 微 物 理 状 况 郑 近
的观 测得 到 了迅速 发 展 ， 是 观测 云在 作 业 后 一 段 但
Ｐ ｔ ｔ 点 等 方 法 ， 用 气 象 站 的逐 月 水 汽 压 实 测 ｅｉ 变 ｔ 利
受 高空槽 和 暖湿气 流 的共 同影 响 ，０ ６年 ５月 ２０ ２ ０日夜 间到 ２ １日， 北 省 除 张 家 口西 北 部 的 大 部 河
影响GPS遥感大气水汽含量的因素分析
２ ０ １ ３年 ８月
全 球 定 位 系 统
Ｇ Ｎ ＳＳ Ｗ ｏｒ ｌ ｄ ｏｆ ｅ ｈｉ ｎａ
Ｖｏ １ ． ３ ８， Ｎｏ ． ４
Ａ ｕｇｕ ｓ ｔ ， ２０ １ ３
影 响 ＧＰ Ｓ遥 感大 气 水 汽含 量 的 因素 分 析
张 洛 恺 ， 杨 力 ， 李 婧
５ ． ２ ８ ｍｍ。这是 由于 ＧＡＭＩ Ｔ 软件 计算 Ｚ ＴＤ值 采 用 精确 线 性 模 型 （ ｐ ｌ ｅ ｃ ｅ ｗｉ ｓ ｅ ｈ ｎ ｅ ａ ｒ ） ， 计 算 得 到 的结
果 相对 平 滑 ， 但 离 散 性 较 差 。探 空 值 获 取 时 刻
为 ｌ ２点 和 ０点 ， 将 解 算 结果 与 Ｉ ＧＲ Ａ 提供 的探 空 值 分别 求 差 ， 最 大值 为 １ ０ ． ８ ６ Ｉ Ｔ ｌ ｍ， 平均值为２ ． ０ ３
总量 迅速增 加 后 的 ６ ～７ ｈ ， 即当天 １ ４点 至 １ ５点 ， 降雨量 达 到 了 ８ ｍｍ， 可 见 三种 方 案 在 中小 尺 度 天
气 预报 中都 能起 到灾 前 提醒 和预 防 的作 用 。
图 ３ 不 同对 流 层参 数解 算 天 顶 延 迟 量 对 比 图 ５ 不 同 星 历解 算 天 顶 延 迟 量 对 比
Ｈｏ ｐ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ、 Ｓ ａ ａ ｓ ｔ ａ ｍｏ ｉ ｎ ｅ ｎ、 Ｂｌ ａ ｃ ｋ、 ＵＮＢ３ 、 Ｅ ＧＮＯＳ和
量学、 地 球 物理 学 、 气 象学 、 灾 害预 报 和环境 监测 等 领 域 。２ ０世 纪 ９ ０年 代 国际 上 兴 起 了基 于 全 球 定
位 系统 探测 大气 水 汽 含 量 的新 技 术 一一 Ｇ Ｐ Ｓ气 象 学（ ＧＰ Ｓ ／ ＭＥ Ｔ） ， 这 种 遥 感 水 汽 的 方 法 具 有 高 精
地基GPS水汽探测若干研究进展
天 顶
＾
天顶可 降水量 算
顶 湿
（ １ ）地基 Ｇ Ｐ Ｓ 天顶水汽含量计算模型研究 地基 Ｇ Ｐ Ｓ遥感天顶水汽含量大致可先后分
为Ｇ Ｐ Ｓ 解算得到 Ｚ Ｔ Ｄ，以及 由 Ｚ Ｔ Ｄ结合各 类气
水 汽
Ｈ －
一
的水汽绝对含量 ，不存在观测值标定等 问题 ，十 分适合用于实时高精度水汽变化监测 。因此 ，随 着 多个卫 星导 航 系统 的建成 以及 数值 天气 预报
模式 的发展 ， 地基 Ｇ Ｐ Ｓ气象学作为大地测量学与 气象学 的交叉学科 ， 受到大地测量学家 以及气象 学家 的共 同关注 ， 成为 了两个领域 内的研究热点 之一 ， 取得 了丰富的研究成果 。本文将对近些年 来相关领域 的最新研究进展做简要介绍 。
条 件和卫星轨道 限制 ，精度和时 间分辨率有 限。 随着高分辨率数值天气预报模式 的发展 ， 这些方 法 的时空 分辨 率 已经很 难满 足 高精 度 预报 的需 求 。另外 ，在现 阶段气候研究 中 ，研究大气水汽
２ 地基 ＧＰ Ｓ遥感 天顶水汽
２ ． １ 基本原理 Ｇ Ｐ Ｓ 信 号在传 播过程 中会受 到地 球大气 电 离层与 中性大气层两种不 同性质 的延迟影响 ，其
指 出天顶干延 迟（ ｚ ｅ ｎ ｉ ｔ ｈ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ， Ｚ Ｈ Ｄ ） 可
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ｌ ｖ 。 ． ３ ５ Ｎ 。 ． ４ ｌ Ｒ Ｅ ｖ Ｉ Ｅ ｖ ｖ Ａ Ｒ Ｔ Ｉ ｃ Ｌ Ｅ
自筮． 棠 卷 第 ３ ５ 卷 第 ４ 期 － 专 题 综 述
GPS水汽监测的研究进展
科技资讯科技资讯S I N &T NOL OGY I NFORM TI ON2008N O .14SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N F O RM ATI O N高新技术水汽是大气中时空变化最活跃的成分之一,是生成云和降水的必要条件,对天气和气候的变化有重要影响,并且可通过平流和垂直输送及蒸发、凝结过程,影响地面和大气中水分循环及能量平衡,对天气和气候的研究至关重要。
水汽的相变、分布、垂直输送还是制约暴雨、雷暴、大风等强对流天气过程发展的动力机制之一。
如何测定大气中的水汽含量,监测大气中水汽的分布情况及变化趋势,并将监测结果应用于实际业务预报特别是中小尺度灾害性天气的监测预报中,一直是气象研究中的热点问题。
水汽随高度的分布比较复杂,受到温度垂直分布、对流运动、湍流交换、云层的凝结和蒸发以及降水等多种因素的影响,使得高效、高频地监测水汽成为目前大气探测的一个难题。
传统上使用无线电探测、卫星红外线探测和微波探测等手段由于自身存在的局限性已经无法适应现代业务的要求,急需新的技术来实现不同时空范围的水汽监测。
GP S 气象学是20世纪90年代兴起的一种多学科交叉而形成的前沿学科,分为地基和空基两类。
其中地基GP S 技术作为一种新型大气探测实用技术,通过高覆盖率的地基G P S 网络,提供高时空分辨率的水汽探测技术,可有效地弥补传统探测技术在时间和空间上的不足,提供高精度、高容量、快速变化的水汽信息。
1地基G PS 监测水汽原理GP S 卫星发射的信号,穿过大气层时,受到大气折射而延迟,通常可分为电离层延迟和对流层延迟,电离层延迟可通过双频或电离层模型基本消除。
对流层总延迟(ZT D)是由于大气中空气的折射而产生的,任意方向上的模型为:其中DL h z 、DL v z 分别为静力延迟(Z HD)和湿延迟(ZW D);m h (e)、m v (e )分别为干、湿映射函数;e 为到达地面测站的射线路径高度角。
应用地基GPS技术遥感大气柱水汽量的试验研究
应用地基GPS技术遥感大气柱水汽量的试验研究李延兴;徐宝祥;胡新康;何平【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2001(012)001【摘要】从理论上分析了AN(Aske and Nordius)大气柱总水汽量(W)计算模型的偏差，探空试验结果证实了理论分析的结论.作者经过推导，建立了新的W计算模型，与探空方法获得的W值具有很好的一致性.1998年进行了一次“GPS暴雨观测试验”.试验结果发现：可降雨量的高值时段与降雨过程高度相关；大的降雨过程，在降雨前，可降雨量一般都有一段递增过程，在降雨结束过程中，可降雨量一般都有一个递减过程，在突发暴雨事件发生前往往发生可降雨量突然大幅度递增现象；在大暴雨事件发生前，存在一个长时间的十分明显的孕育阶段.%The deviation of AN (Askne and Nordius) model for calculating PW value has been analyzed theoretically and the conclusion drawn from the theoretical analysis has been confirmed by the results from the sounding test. Through the derivation, a new precipitable Water (PW) calculation model has been established and the calculated results are well consists with the PW values obtained by the sounding method. In 1998, a“GPS Storm Observation Test” was carried out. It has been discovered from the test results that the high-value time interval of PW generally has an increasing period before the rainfall and a decreasing period in the process when the rainfall is ended; before the occurrence of a sudden storm event, unexpected large-scale increase of PW often occurs; before the occurrenceof a large storm event, there is a very clear pregnancy period lasting for a long time.【总页数】9页(P61-69)【作者】李延兴;徐宝祥;胡新康;何平【作者单位】中国地震局第一地形变监测中心,;中国气象科学研究院,;中国地震局第一地形变监测中心,;中国气象科学研究院,【正文语种】中文【中图分类】P426【相关文献】1.应用区域地基全球定位系统观测分析北京地区大气总水汽量 [J], 梁丰;李成才;王迎春;毛节泰;方宗义2.应用地基GPS遥感倾斜路径方向大气水汽总量 [J], 毕研盟;毛节泰;刘晓阳;符养;李成才3.地基GPS技术在广东区域水汽分布研究中的应用 [J], 李成钢;李杰;阳力;刘文建4.地基GPS遥感大气水汽含量及在气象上的应用 [J], 谷晓平;王长耀;蒋国华5.地基GPS遥感大气水汽含量及在气象上的应用 [J], 黄彦彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地基GPS反演大气水汽含量实践
地基GPS反演大气水汽含量实践薛丰昌;高晓东;张亚琳【摘要】With the applications of the ground-based GPS technology in meteorology im- proved steadily, ground-based GPS detection technology has become an effective atmospheric detection means for water vapor. The principles of retrieving of the total water vapor content with ground-based GPS is introduced, and its causes of error and the feasibility through the example are presented.%随着地基GPS技术日益完善以及GPS在气象学中应用的不断深化，地基GPS探测技术已经成为一种有效的大气水汽探测手段，总结了地基GPS反演大气水汽含量的原理和方法，并通过实例分析了其误差产生的原因，验证了GPS反演大气水汽含量的可行性。
【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2012(037)003【总页数】4页(P33-36)【关键词】GPS;大气水汽;反演【作者】薛丰昌;高晓东;张亚琳【作者单位】南京信息工程大学遥感学院,江苏南京210044;上海嘉定区气象局,上海201800;南京信息工程大学遥感学院,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】P228.40 引言气象研究的热点之一是如何测定大气中的水汽含量，监测大气中水汽分布及变化趋势，并将监测结果应用于实际业务预报特别是中小尺度灾害性天气的监测预报。
由于传统的无线电探测、卫星红外线探测和微波探测等手段自身存在的局限性，上世纪末有学者提出地基GPS技术可以作为一种新型大气探测实用技术有效弥补探空资料在时间和空间上的不足，提供高精度、高容量、快速变化的水汽信息。
利用GPS技术探测大气中的水汽含量
第1期
盛 峥等 : 利用 GPS 技术探测大气中的水汽含量
・37 ・
两套系统本身就存在时间上的误差 , GPS 是正点资料 , 而无线电探空则是 1 h 前开始放球 , 还有球的漂 移造成的误差 . GPS 的优点在于不受外界天气条件 、 天气现象的影响 ,获取资料的时间间隔可根据天气 形势或特殊需要确定 ,随意性相对强 .
Mv . Md
2 T m 的确定
211 数值积分方法确定 [ 1 , 2 ]
若从地面垂直向下不同的高度 h1 , h2 , …, h n 把大气层分成 n 层 . 其中 h1 为 GPS 观测高程 . h 1 < h2
< h 3 < … < h n , 层间间距足够小 , 如果用探空方法分别测定每个层面的高程 h i , 气温 T l 和水汽压 e , 则
参考文献 :
[1 ] DUAN J P ,B EV IS M , FAN G P ,et al. GPS meteorology :Direct Estimation of t he Absolute value of precipitable water [J ] . Journal of Applied meteorology ,1996 ( 36) :830 - 838. [2 ] IN GOLD T , PETER R , KAN PFER N. Weighted mean troposp heric Temperature and Transmittance Determination at millimeter wave Frequencies for Ground2based Applications[J ] . Radio science ,1998 ,33 ( 4) :908 - 918. [3 ] BA KER H C ,DONSON A H ,MOORE T. The use of Ground 2based GPS for water vapor Estimation[ M ] . The 9th inter2 national Technical meeting of t he satellite Division of t he Institute of Navigation Missouri ,1996. [4 ] B EV IS M ,BUSIN GER S ,CHISWELL S ,et al. GPS Meteorology :mapping zenit h wet delays onto precipitable water[J ] . Journal of Applied meteorology ,1994 ( 33) :379 - 386. [5 ] 李延兴 ,徐宝祥 ,胡新康 ,等 . 用地基 GPS 观测站遥测大气含水量和可降雨量的理论基础与试验结果 [J ] . 中国科学 ( A 辑) ,2000 ,30 ( 增刊) :107 - 110. [6 ] 杨红梅 ,葛润生 ,徐宝祥 . 用单站探空资料分析对流层气柱总量 [J ] . 气象 ,1998 ,24 ( 9) :8 - 11.
两种地基GPS水汽含量计算方法的对比研究
朱 爽 ， 北 武汉 ４０７ ） 武 湖 ３０ ９
摘要： 首先在 Ｐ Ｐ模 式 的理 论研 究基 础上 分别用 卡 尔曼 滤波 法 和 两次 差 法进行 天 顶对 流 层延 Ｐ
迟 估 计 ， 用 Ｉ Ｓ数据 进行 实验 证实 Ｐ Ｐ模 式 下两种 方 法天 顶 对流 层 延迟 估计 都 具 有较 高 精 利 Ｇ Ｐ
（ ｃ ｏ ｌｏ ｏ ｅｙａ ｄ Ｇｅ ｍａｉｓ Ｓ ｈ ｏ ｆＧｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｔ ，Ｗｕ ａ ｉｅｓｔ ｃ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｙ，Ｗｕ ａ ３ ０ ９，Ｃｈｎ ） ｈ ｎ４ ０ ７ ｉａ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｏｎ ｔｅ ｂ ｓｓｏ Ｐ ｔｅ ｒ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｆＰＰ ｈ ｏ ｙ，ｚ ｎｔ ｒ ｐｏ ｐ ｅ ｉ ｅａ Ｓｃ ｌｕｌｔｄ ｂ ｓｎ ｌ ａ ｌ ｅ ｉ ｔｏ ｓ ｈ ｒｃ ｄ ｌ ｙ Ｗａ ａｃ ａ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｋａｍ ｎ ｆ － ｈ ｉ ｔ ｒｎ ｅｈ ｄ ｎｄ ｅｉ ｇ ｍ ｔ ｏ ａ ｄｏ ｂ ｅ ｄｆｅ ｅ ｃ ｍｅｈ ｄ ｅ ｐｅ ｔｖ ｌ ． Ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｔ ｅ ａ ａ ｒ ｖｄ ｄ ｙ ＧＳ ｕ ｌ－ ｉ ｒ ｎ ｅ ｆ ｔ ｏ ｒ ｓ ｃｉ ｅｙ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｈ ｄ ｔ ｐ ｏ ｉｅ ｂ Ｉ
利用地基GPS测量大气水汽廓线的方法
w3 0 - 1 0
wn 0 0 - 1
S ij 1 S ij 2 S ij 3 = S ij n
w ks ij k d ij 12 d ij 13 d ij 1n
假设 w kS k = 0, 则解以上方程可得到单差 , 从 单差到非差的求解也是同样的过程。 假设估 计 的 天顶 延 迟 为 D zd , 水 平 延 迟梯 度 G NS 和 G EW , 非差残差为 , 则斜路径的天顶总延迟 为 D sp( , ) = G E Wsin ) + 斜路径的湿延迟为 D sw ( , ) = G E Wsin ) + 1. 3 斜路径的水汽含量估算 采用同 GP S 大气可降水汽量相同的算法 , 由地 面温度计算加权平均温度[ 13, 14] : T m = a + bT s 估计出换算系数
2
e
d
2 i ,j ,k 1 1 2
其他情况
ei = 1j = 1
1 1
2
式中 , i , j , k 代表所计算网格 的三维位置, i 1 , j 1 , k 代表其他网格的位置 , d i 1 , j 1 , k 为其他网格到所计算 网格的距离, 为平滑因子 , n e , m e 为水平格点数。 垂直约束假设也可以采用类似于水平方向的高斯加 权函数 , 或者假设垂直方向上参数以指数形式递减, 到某一高度为零进行约束, 或者用数值模式、 其他独 立观测 ( 探空或雷达) 的廓线信息作为约束。 2. 3 Kalman 滤波方法和误差协方差阵 使用 Kalm an 滤波方法求解 , 首先要了解参数
trop
气
象
科
技
A 1, B 1, A 2, B 2, A 2
GPS信号斜路径方向水汽含量的计算方法
GPS信号斜路径方向水汽含量的计算方法宋淑丽;朱文耀;程宗颐;廖新浩【期刊名称】《天文学报》【年(卷),期】2004(045)003【摘要】利用GPS信号斜路径方向的水汽含量(SWV)探测水汽的三维分布,是目前国际上地基GPS气象学研究的前沿课题.基于此提出了一种利用无电离层影响的GPSLC非差观测组合直接计算斜路径方向水汽含量的方法.该方法每30秒钟计算一次斜路径方向的水汽含量.计算结果与水汽辐射计(WVR)的观测值比较表明,利用该方法计算斜路径方向的水汽含量可以达到毫米级的精度.把5分钟内的斜路径水汽投影到天顶方向取平均,与以5分钟间隔估计的可降水量(PWV)进行比较,结果表明二者之间的差别小于2 mm.用该方法计算的GPS信号斜路径方向上的水汽含量,可以用于层析水汽的三维分布,优化数值天气预报的初始场,也可以改正GPS大地测量和雷达影像的误差.【总页数】9页(P338-346)【作者】宋淑丽;朱文耀;程宗颐;廖新浩【作者单位】中国科学院上海天文台,上海,200030;中国科学院上海天文台,上海,200030;中国科学院上海天文台,上海,200030;中国科学院上海天文台,上海,200030【正文语种】中文【中图分类】P123【相关文献】1.两种地基GPS水汽含量计算方法的对比研究 [J], 朱爽;姚宜斌;张瑞;孔建2.基于GPS信号的电离层S4指数计算方法研究 [J], 陈凤华;袁洪3.获取GPS斜路径方向水汽含量算法 [J], 张京江;仲跻芹;楚艳丽MBDA方法在计算GPS信号斜路径水汽含量中的应用 [J], 黄善琪;王解先;王小亚;陈俊平5.基于交错方向乘子法的并行GPS信号捕获算法 [J], 杨峰; 周飞; 潘丽丽; 林静然因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地基GPS反演大气水汽含量实践
性 高时 空分 辨率 的水 汽资 料进行 中尺度 天气预 报 ，
对 城市 环境 预报 、 雨 、 暴 冰雹 及 其 他 洪 涝 灾 害预 报
能 够发 挥重 要作 用ｌ 。 ｌ ４ ］
特点 以来 ， 国 、 美 日本 、 国 、 盟 、 国等还 纷纷 建 德 欧 韩
立地 基 ＧＰ ／ Ｔ应 用 的 连续 运 行 网 络 。 国 内从 Ｓ ＭＥ
测， 结果 表 明该 网能在 高 湿 （ 大气 总 水 汽 量超 过 ４ ．
０ｃ 和 十分干 燥 （ ｍ） 大气 总水 汽量 低 于 ０ ２ ｍ） ． ５ｃ 的 条件 下 稳 定 地 运 行ｌ 。从 ＧＰ ／ ＴＯＲ 和 ＧＰ — ２ ］ ＳＳ Ｍ Ｓ ＷＩ Ｐ ４试 验 表 明地 基 ＧＰ ／ Ｔ 的应 用 价值 和 Ｓ９ Ｓ ＭＥ
（． 京 信 息 工 程 大 学 遥 感 学 院 ， 苏 南 京 ２ ０ ４ ；２ 上 海 嘉 定 区 气 象 局 ， 海 ２ １０ １南 江 １ ０４ ． 上 ０ ８ ０）
摘
要 ：随 着地 基 ＧＰ Ｓ技 术 日益 完善 以及 ＧＰ Ｓ在 气 象学 中应 用 的不 断 深 化 ， 基 ＧＰ 地 Ｓ
探 测技 术 已经成 为一 种有 效 的大 气水 汽探 测 手段 ， 总结 了地基 ＧＰ Ｓ反 演 大气水 汽含 量 的原 理
和 方 法 ， 通 过 实 例 分 析 了其 误 差 产 生 的 原 因 ， 证 了 ＧＰ 并 验 Ｓ反 演 大 气 水 汽 含 量 的 可 行 性 。 关 键 词 ： Ｓ 大 气 水 汽 ； 演 ＧＰ ； 反 中图分 类号 ： ２８ ４ Ｐ ２． 文献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ － ２ ８ ２ １ ） ３０ ３ －４ ０８９ ６ （ ０ ２ ０ －０ ３０
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GPS探测大气水汽含量的研究一．探测水汽含量的常规技术1．常规气球探空观测目前地球大气参数的廓线分布，大气水汽观测资料主要依靠每天两次的标准观测，其主要局限是：无线电探空气球观测在全球的分布很不均匀，测站密度过稀，在海洋上空甚至没有资料，相邻两次探测之间间隔时间过长，探测的精度不能满足水汽时间空间多变性的要求，且维持这一观测系统的成本也在不断增加。
2．水汽微波辐射计(Water V apor Radiometer-WVR)提供了依靠所测亮温反演扫描方向积分水汽总量和积分液水总量的手段。
3．星载微波辐射计测量地球提供的热背景下相应的吸收线，由于地表温度的多变性而呈现复杂性，应用于洋面的遥感比应用于陆地更为适用。
同时由于云的存在使这种应用受到限制。
地基微波辐射计不受低的中等覆盖云量的影响，但云量较多时同样受到影响。
降水发生时雨滴的存在对于辐射的影响以及雨滴打湿仪器天线的影响，使得微波辐射计这时很难提供可用的数据。
极轨卫星所载辐射计提供很好的空间分辨率但比较差的时间分辨率，而地基辐射计正好相反。
4．激光雷达费用昂贵，而且不能全天候观测，难以大范围密集设置站网和实现观测业务化。
5．卫星红外辐射计可以观测大气亮温、估算大气积分可降水分(IPW),能覆盖全球范围，但也只能局限于晴空区域的监测。
二．GPS气象学的发展GPS气象学(GPS/ METeorology,简写为GPS/MET)是近十年来蓬勃发展起来的，由卫星动力学、大地测量学、地球物理学和气象学交叉派生出的新兴边缘学科。
发源于美国，在 2 0世纪80年代，美国的Davis、Herring、Askne,Nordius等人在该领域做了许多理论上的研究并进行了多次试验，为其发展奠定了理论基础。
后来，Bevis和Businger等人进行了较全面的研究，1992年提出了采用地基GPS技术探测大气水汽含量的原理。
结合掩星技术通过对大气折射率的遥感来反演大气的温湿特性，他们的研究成果促进了GPS气象学的新进展。
1995年，美国的UCAR (University Corporation for Atmosphere Research) 研究组利用搭载在LEO (Low Earth Orbiter)卫星上的Turbo / Rogue GPS接收机成功地归算出气象参数的分布情况,还初步得到了电离层中电子密度的剖面结构。
与由无线电探空仪和探空气球等途径而获得的结果相比较,发现它们相互之间符合得较好。
可见，GPS无线电掩星技术在监测大气对流层和电离层方面颇具应用前景。
我国1998年5～6月份，在周秀骥院士主持下，进行了一次“华南暴雨试验”。
这次试验获得了大量的GPS与气象同步观测的数据，为我国的GPS气象学深入研究奠定了基础。
然而，在UCAR公布的研究结果中，在离地高度为1ｋｍ以下或者40ｋｍ以上的高度区，上述参数的归算精度并不令人满意。
而对气象应用来说，高度在1ｋｍ以下的大气温度和压力的分布情况尤其显得重要，就中间层及其以上各层次的大气研究来说，对40ｋｍ以上高度的大气温度和压力的探测精度也是十分必要的。
即使在1—40ｋｍ高度区间里，该技术同其它手段仍存在一定的差异。
GPS气象探测的应用领域非常广泛,有以下几方面：1.对流层低层的水汽探测(积分可降水分和水汽垂直分布)。
用于强烈天气和降雨的短期预报、水汽的全球气候学、水汽循环研究。
2.在数值模式中直接同化应用偏转角或折射率资料。
用于业务数值天气预报、气候研究的再分析(reanalysis)。
3.对流层高层的高分辨率的温度廓线。
对流层顶研究、平流层/对流层交换、平流层臭氧、高层锋面研究、火山效应、气候变率和气候变化的研究。
4.高层等压面的位势高度计算,用于气候研究。
5.通过地转/梯度风关系估计高纬度地区风,用于航空工业。
6.其它遥感系统的相互比较/检定/初值。
用于微波探测单元、地球静止业务环境卫星(GOES)、泰罗斯业务垂直探测器(TOVS)、EOS。
7.电离层电子密度剖面：电离层研究、空间天气(Space Weather)、通信工业。
全球天气观测系统其它观测手段比较起来，GPS气象探测有其特有的优势：1．GPS掩星观测对流层中高层-平流层温度垂直分布，特别在对流层顶结构探测上精确度优于GOES (地球静止业务环境卫星)的温度反演结果。
如果5km以下大气温度垂直分布由其它探测手段给定，精度 2 K，则GPS掩星观测可以反演水汽垂直分布，这是GOES卫星垂直探测所难以获得的。
GPS掩星观测能够均匀地覆盖全球，而价格却相对便宜。
2．GPS掩星观测有很高的垂直分辨率，在平流层的分辨率接近1.5km，在对流层则为 2 0 0～50 0 m。
这一分辨率是超过卫星垂直探测反演结果的。
3．GPS探测不受气溶胶、云和降水存在的影响，这恰恰弥补了卫星和地面可见光、红外、微波遥感在这方面的缺陷。
但是GPS气象探测也存在着自身的局限性：1．水平分辨率差：由于GPS卫星信号传播路径在水平方向延伸很大范围，掩星观测中接近3 0 0 km,这对分辨大气的水平精细结构是不利的。
2．GPS掩星观测方法也还不足以精确探测5km以下大气温度垂直结构。
三．GPS探测大气水汽含量原理美、加等国家进行的一系列地基GPS观测水汽试验，反映了GPS技术具有全球分布均匀、垂直分辨率高和费用低等一系列优点，因而在气象学和大气研究中具有潜在价值，同时为降雨预测开创了新的技术途径。
根据GPS接收机的位置,GPS遥感大气水汽含量的技术分为两类：一类是地基GPS气象遥感技术：即利用地球表面上静止的GPS接收机接收GPS卫星讯号，以连续的对地球大气参数(主要是综合水汽或可降水份)进行测量。
地基GPS技术的数据获取方法简单，可供研究的数据多，是当前研究的重点。
另一类是空基GPS气象遥感技术,即主要利用安置在低轨人造卫星平台上的GPS接收机接受GPS卫星讯号,采用掩星法对气象参数(主要是大气综合水汽或可降水份)进行测量，目前耗资大而难以实现，且可供研究的数据少。
GPS卫星信号传输经过大气层时，要受到大气的折射而延迟，将该延迟量作为待定参数引入到观测模型和解算方案中，并逐项考虑误差的来源和消除的办法。
折射影响可分成电离层影响和对流层大气影响：对流层大气延迟(中性延迟)可分为静力延迟项（干项延迟）和湿项延迟。
其中湿项延迟由水汽引起，静力延迟由其他的大气组成成份引起。
干气占总的中性大气的80 %～90 %，干气延迟比较有规律，天顶方向可以1 %的精度估算；但湿气延迟很复杂，影响因素较多，目前只能以1 0 %～ 2 0 %的精度估算。
由此大气延迟量可划分为电离层延迟、静力延迟和湿项延迟。
通过采用双频技术，并且电离层延迟与信号频率的平方成反比,电离层延迟误差可订正到毫米精度。
静力延迟与地面观测量(气压)具有很好的相关，也可以订正到毫米量级。
这样就得到了毫米量级的湿项延迟。
湿项延迟与水汽总量(PW)可建立严格的正比关系，从而求解水汽总量。
四．地基GPS探测大气水汽含量GPS技术通过码相位观测和载波相位观测来测量信号传输时间，一般认为，码相位和载波相位的分辨误差约为信号波长的1 %.由于P码和C/ A码的码元宽分别为 2 9. 3 m和 2 93 m,而载波L1 和L2 的波长仅为1 9. 0 5cm和 2 4.45cm，所以精密测量必须采用载波相位观测。
水汽对于光程的影响为厘米的量级，利用GPS观测结果计算湿项延迟进行反演水汽的工作也必须采用载波相位观测的方式。
由于存在着源于卫星钟、卫星轨道、接收机钟和载波相位观测等方面的误差,在观测方案和解算模型建立过程中它们必须予以考虑。
观测方程：R = ρ+δρion+δρtrop+C*δt r –C*δts-λ*N 其中C：光速λ：载波信号波长R：接收机载波相位观测量ρ：卫星至接收机的实际距离Δρion：电离层延迟δρtrop：对流层延迟(中性延迟)δt r：接收机钟差δts：卫星钟差N：载波相位的整周未知数各项误差分析：ρ：卫星至接收机的实际距离该项中包含接收机三维位置未知量和由卫星轨道参数计算的卫星相对地心的位置。
卫星轨道参数可通过卫星星历获得。
卫星星历分为两类：一是预报星历，预报星历是一种外推星历。
二是实测星历，也称精密星历。
卫星星历误差严重影响单点定位的精度，在相对定位中也是一个重要的误差来源。
Δρion：电离层延迟电离层延迟的影响在精密测量时采用双频技术消除，利用电离层延迟与频率的平方成反比的简单关系，消除后的精度达毫米级。
在电子含量很大，卫星的高度角又很小时，残差达几个厘米。
Fritz K. Brunner等提出了一个电离层延迟改进模型，考虑了折射率n中的高阶项影响以及地磁场的影响，并考虑信号传播路径弯曲的效应，精度优于2 mm.可见GPS的气象遥感应用应采用双频接收机，可有效地消除电离层延迟。
δρtrop：对流层延迟(中性延迟)对流层延迟作为遥感大气的未知量来求解，其误差由其他几项的误差来确定。
求解以后划分为静力延迟和湿项延迟两项。
δt r：接收机钟差GPS接收机一般应用高精度的石英钟，如果接收机钟和卫星钟的同步差相差1 μs，由此引起的等效距离误差也将达3 0 0 m。
有效地消除接收机钟差的影响采用对不同的卫星的观测量求差的方法，能满足精密定位的要求。
δts：卫星钟差尽管GPS卫星钟均安装了高精度的原子钟(铷钟和铯钟),但它们与理想的GPS时之间仍存在着难免的偏差和漂移。
这些偏差的总量在lms以内，通过导航电文提供的校正参数改正后，各卫星间的同步差会小于2 0 ns.如果采用相对定位，在两个接收机对同一颗卫星求差，将几乎完全消除卫星钟差的影响。
这种方法是目前使用GPS估算对流层参数必须采用相对定位的主要原因。
相对定位对于短基线来说对卫星轨道误差也有一定消除，所带来的一个主要问题是站间相关误差的产生，基线越短越为严重。
而对长基线，要求卫星星历要有一定的精确度。
基线越长，对星历精度要求越高。
N：载波相位的整周未知数采用载波相位观测产生的主要难题是载波相位的整周未知数的出现。
在锁定信号的整个观测过程中，整周未知数应保持不变。
由于外界干扰和接收机所处的动态条件的恶劣，偶尔可能使载波跟踪环路无法锁定载波信号引起信号的暂时失锁，表现为N0 的突变即“整周跳变”。
N0 一般采用“三差法”来确定，即不仅通过同一接收机对两颗卫星求差来消除接收机钟差和同一卫星对不同的接收机求差来消除卫星钟差，还通过连续观测历元的求差来确定整周未知数N0。
对于含大气延迟未知量的观测方程，处理软件应该可以区分开两者，因为后者大致依照sec(θ)(θ为卫星天顶角)而变化。
这就要求不同观测历元的卫星仰角要有一定的变化，而在这个变化期内(如 1 5～ 3 0 min)，假设大气特性保持定常，在观测站局地上空水平均一或球面分层均一，这决定了GPS遥感大气的时间精度。