黃良珂,劉立龍,文鴻雁,姚朝龍

1．廣西礦冶與環(huán)境科學(xué)實驗中心,廣西桂林 541004;2．桂林理工大學(xué)測繪地理信息學(xué)院,廣西桂林 541004;3．廣西空間信息與測繪重點實驗室,廣西桂林 541004;4．武漢大學(xué)測繪學(xué)院,湖北武漢 430079

亞洲地區(qū)EGNOS天頂對流層延遲模型單站修正與精度分析

黃良珂1,2,3,劉立龍1,2,3,文鴻雁1,2,3,姚朝龍4

1．廣西礦冶與環(huán)境科學(xué)實驗中心,廣西桂林 541004;2．桂林理工大學(xué)測繪地理信息學(xué)院,廣西桂林 541004;3．廣西空間信息與測繪重點實驗室,廣西桂林 541004;4．武漢大學(xué)測繪學(xué)院,湖北武漢 430079

以亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2011年實測的高精度天頂對流層延遲(ZTD)數(shù)據(jù)為參考值,通過對2008—2010年歐洲靜地導(dǎo)航覆蓋服務(wù)(Europe Geostationary Navigation Overlay Service, EGNOS)模型計算ZTD的日均偏差進行頻譜分析,建立了亞洲地區(qū)EGNOS模型的單站修正模型(SSIEGNOS),對EGNOS和SSIEGNOS模型在亞洲地區(qū)的精度和適用情況進行了評估。結(jié)果表明:①EGNOS模型偏差和RMS在時間分布上呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化規(guī)律,而SSIEGNOS模型偏差和RMS變化較小且平穩(wěn);②在空間分布上,兩種模型的偏差隨著經(jīng)緯度和高程的變化均無明顯規(guī)律,但隨著高程或者緯度的增加,RMS總體上都有遞減的趨勢;③SSIEGNOS模型預(yù)測ZTD的精度相對于EGNOS模型有明顯提高。

亞洲地區(qū);EGNOS模型;EGNOS單站修正模型;對流層天頂延遲;精度分析

1 引 言

對流層延遲是GNSS導(dǎo)航定位的重要誤差源,在天頂方向延遲量大約為2 m,在接近地面方向時,其影響約為20 m[1],因此,在GNSS實際導(dǎo)航定位應(yīng)用中,需要對對流層延遲進行改正。將對流層延遲作為待估參數(shù)一起參與平差能得到較精密的對流層改正信息[2-3],但是難以滿足對流層延遲改正的預(yù)報應(yīng)用要求。而近年來,許多學(xué)者在建立區(qū)域的對流層改正模型時考慮了高程和水平方向的影響因子[4-9],這些模型不需要氣象參數(shù),且具有較高的改正精度,但在其他大范圍區(qū)域的應(yīng)用有待驗證。文獻[10]利用中國地殼觀測網(wǎng)GPS數(shù)據(jù)建立了中國地區(qū)VLBI站的單站實時對流層改正模型,其改正精度能滿足VLBI用于精密測軌的對流層延遲改正要求,但是該模型需要實測的氣象數(shù)據(jù)。

在當前的實時導(dǎo)航定位中,利用氣象觀測的數(shù)值預(yù)報資料成為了計算天頂對流層延遲(ZTD)的一種有效手段[11-12]。文獻[13—14]評估了在中國地區(qū)及亞洲地區(qū)利用ECMWF/NECP資料計算ZTD的精度,其中ECMWF資料計算ZTD的偏差和RMS分別為－1．0 cm和2．7 cm,NECP資料計算ZTD的偏差和RMS分別為2．4 cm和6．8 cm。美國國家環(huán)境預(yù)報中心、歐洲中尺度天氣預(yù)報中心、北美和歐盟已應(yīng)用ECMWF/NECP資料建立了用于局域地區(qū)的對流層延遲改正模型(UNB3)[15-16]。在北美地區(qū),模型計算的對流層天頂延遲偏差優(yōu)于20 cm,平均偏差為2 cm,而在全球范圍內(nèi),UNB3的改正精度與使用實測氣象元素的Saastamoinen模型和Hopfield模型基本相當,但在高海拔地區(qū)其改正精度優(yōu)于Saastamoinen模型[17]。文獻[18]建立了中國地區(qū)的對流層改正模型(SHAO模型),其偏差和RMS分別為2．0 cm和4．5 cm。文獻[1]建立了全球的ZTD改正模型(IGGtrop模型),其在全球的偏差和RMS分別為－0．8 cm和4．0 cm,優(yōu)于同等條件下的UNB 3和UNB 3 m模型(其模型偏差和RMS分別為2．0 cm、0．7 cm和5．4 cm、5．0 cm)。歐盟對UNB3模型進行簡化得到EGNOS模型,EGNOS模型不需要實測氣象數(shù)據(jù),使用方便,其全球平均對流層改正效果較好,但是在某些地區(qū)的偏差仍舊較大,該模型已經(jīng)應(yīng)用于美國、歐洲等地區(qū)的增強導(dǎo)航系統(tǒng)中,其平均偏差和RMS分別為2．0 cm和5．4 cm[1],但是EGNOS模型在亞洲地區(qū)的適用情況和精度評估方面的研究較少,亟須開展相關(guān)研究。此外,針對中國地區(qū)VLBI站的單站實時對流層改正模型需要實測氣象參數(shù)的情況[10]以及亞洲地區(qū)VLBI站與IGS站并址(或相隔較近)建立的情況,建立一種不需要氣象參數(shù)的單站對流層改正模型用于VLBI站的實時對流層改正具有一定的實際意義和應(yīng)用價值。本文以亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2010年實測的高精度ZTD作為參考值,得到EGNOS模型計算ZTD的日均偏差,利用傅里葉變換對亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2010年日均偏差分別進行頻譜分析,建立了亞洲地區(qū)無需要氣象參數(shù)的EGNOS模型的單站修正模型(SSIEGNOS,singlesite improved EGNOS),并對其在亞洲地區(qū)計算ZTD的精度及模型適用情況進行了評估,此外,對SSIEGNOS模型預(yù)測亞洲地區(qū)ZTD的偏差和RMS進行了統(tǒng)計分析。這些研究結(jié)果可為亞洲地區(qū)建立對流層延遲改正模型和VLBI用于精密測軌的實時大氣改正提供重要參考。

2 數(shù)據(jù)來源及SSIEGNOS模型建立

本文研究利用亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2011年的高精度ZTD時間序列,分辨率為5 min,其中IGS站ZTD的精度為4 mm[19-20]。EGNOS模型計算ZTD的具體過程詳見文獻[10,17]。本文研究的范圍為10°N—63°N、30°E—160°E,IGS站的點位分布如圖1所示。

圖1 亞洲地區(qū)IGS站點位分布Fig．1 The distribution of the IGS sites over Asia area

以分布于亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2010年實測的高精度ZTD作為參考值,得到EGNOS模型計算ZTD的日均偏差。利用傅里葉變換對亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2010年日均偏差分別進行頻譜分析,發(fā)現(xiàn)緯度低于30°N的IGS站EGNOS模型計算ZTD的日均偏差變化都以年周期為主,而緯度高于30°N的日均偏差變化都以年周期和半年周期為主。圖2給出了其中6個IGS站日均偏差變化和相應(yīng)的頻譜分析結(jié)果。由圖2可以看出,日均偏差變化可以用余弦函數(shù)近似表示,因此,亞洲地區(qū)EGNOS模型計算ZTD的日均偏差可通過對各個站的3年日均偏差進行擬合求得,其表達式為

式中,年積日doy和日均Bias為已知量;φ為測站緯度;Biasmean為偏差的年均值;Amp1、Amp2分別為偏差的年周期和半年周期振幅;d1、d2分別為偏差的年周期和半年周期相位。利用各個測站3年的日均偏差值,采用非線性最小二乘法分別估計各站的上述參數(shù),限于篇幅,各個測站系數(shù)的時空分布特征本文不作討論分析。由此可得,SSIEGNOS模型計算ZTD的表達式為

式中,ZTDSSIEGNOS為SSIEGNOS模型計算的ZTD值;ZTDEGNOS為EGNOS模型計算的ZTD值; Bias是對EGNOS模型的修正值,由式(1)計算求得。

3 亞洲地區(qū)EGNOS和SSIEGNOS模型精度評估

以亞洲地區(qū)46個IGS站2008—2010年的ZTD時間序列作為參考值,對EGNOS和SSIEGNOS模型計算的ZTD進行精度評估,統(tǒng)計分析其偏差和RMS在時空上的分布特征。本文將EGNOS模型計算的日均ZTD減去IGS的日均ZTD得到日均偏差,根據(jù)RMS定義得到日均RMS,并由此計算得到相應(yīng)的月均、季度和年均偏差和RMS。

圖2 IISC、LHAZ、WUHN、GMSD、POL2及NOVM等6個IGS站2008—2010年日均偏差時間序列及相應(yīng)的傅里葉頻譜分析結(jié)果(站點后面括號內(nèi)依次為測站緯度、經(jīng)度和高程)Fig．2 The variation of the daily bias and frequency spectral analysis based on Fourier transform at sites IISC,LHAZ,WUHN,GMSD,POL2 and NOVM in 2008—2010

3．1 偏差和RMS在時間上的分布特點

3．1．1 日平均偏差和RMS變化特征分析

為了分析EGNOS和SSIEGNOS模型偏差和RMS每天的變化情況,現(xiàn)將各個IGS站的殘差值按日進行統(tǒng)計分析。圖3給出了亞洲地區(qū)2008—2010年北部IRKJ站、西部CHUM站、東部TSK2站和南部CUSV站的偏差和RMS日均變化值,其他測站日均偏差和RMS的變化類似。

由圖3可以看出,EGNOS模型的日均偏差和RMS均有明顯的周期變化,日均偏差和RMS均在夏季達到最大值,容易發(fā)現(xiàn)西部CHUM站日均偏差和RMS相對亞洲其他地區(qū)變化較小。東部TSK2站受海洋氣候的影響,且處于海洋和陸地交界處,水汽變化較劇烈,因此,夏季日均偏差和RMS變化幅度相對較大,而南部CUSV站處于亞洲低緯度地區(qū),受海洋氣候和熱帶氣候的綜合影響,夏季日均偏差和RMS變化較大。SSIEGNOS模型的日均偏差和RMS變化較小且平穩(wěn),無明顯周期,即使在東部和南部的夏季也未出現(xiàn)大的波動,說明SSIEGNOS模型修正效果明顯。

3．1．2 月平均和季度偏差及RMS變化特征分析

為了分析EGNOS和SSIEGNOS模型的偏差和RMS在季節(jié)上的變化特征,現(xiàn)將亞洲地區(qū)的46個IGS跟蹤站2008—2010年的偏差和RMS分別進行月統(tǒng)計和季節(jié)統(tǒng)計,統(tǒng)計結(jié)果如圖4和表1所示。

表1 亞洲地區(qū)2008—2010年EGNOS和SSIEGNOS模型季節(jié)偏差和RMS統(tǒng)計Tab．1 Seasonal variation of the bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model in 2008—2010 over Asia area cm

圖4表明,亞洲地區(qū)EGNOS模型計算ZTD的偏差和RMS有明顯的季節(jié)效應(yīng),偏差在夏季月份的值增加明顯,在8月份達到最大負偏差,說明在夏季亞洲地區(qū)水汽變化較大,使EGNOS模型計算的ZTD低于實測ZTD;RMS也在夏季月份明顯增加,在8月份達到最大值,偏差和RMS在其他季節(jié)月份變化相對較平緩。而SSIEGNOS模型的月均偏差和RMS均無明顯季節(jié)變化,且月份之間變化較小,說明SSIEGNOS模型在夏季的修正效果顯著。

由表1可以看出,EGNOS模型的偏差在夏季達到最大值,在秋季最小,RMS也在夏季達到最大值,但是在冬季達到最小;而SSIEGNOS模型的偏差在冬季最大,秋季最小,RMS在秋季最大,冬季最小,但是各季節(jié)之間變化較平穩(wěn)。

3．1．3 年均偏差和RMS變化特征分析

對亞洲地區(qū)46個IGS站進行年均偏差和RMS統(tǒng)計,如圖5所示。由圖5可知,在亞洲西部和北部高緯度地區(qū)EGNOS模型年均偏差和RMS變化相對較小,東部和南部地區(qū)年均偏差和RMS變化較大;對于SSIEGNOS模型,其偏差和RMS在亞洲地區(qū)變化都比較小,尤其是在亞洲西部和北部高緯度地區(qū)其RMS優(yōu)于2 cm,因此在亞洲西部和北部高緯度地區(qū)SSIEGNOS模型可用于高精度ZTD的研究和應(yīng)用。相對于IGS站實測ZTD,亞洲地區(qū)SSIEGNOS模型計算ZTD的年均偏差和RMS明顯優(yōu)于EGNOS模型,SSIEGNOS模型的偏差和RMS分別為0和2．521 cm, EGNOS模型分別為0．12 cm和5．87 cm。相對于EGNOS模型,在低于緯度30°N的亞洲地區(qū)SSIEGNOS模型的偏差和RMS的絕對值分別減少了99%和62%,在高于緯度30°N的亞洲地區(qū)分別減少了99%和54%,在整個亞洲地區(qū)分別減少了99%和57%,說明SSIEGNOS模型在亞洲地區(qū)對EGNOS模型起到了明顯的修正效果,尤其是在亞洲低緯度地區(qū)。另外還發(fā)現(xiàn)IGS站隨著緯度的遞增,兩模型年均RMS在總體上均有減小的趨勢,將在下一節(jié)進行詳細分析。

為了進一步分析中國地區(qū)EGNOS和SSIEGNOS模型計算ZTD的精度,本文將中國大陸8個IGS站進行年均偏差和RMS統(tǒng)計分析。結(jié)果表明,EGNOS模型在中國地區(qū)年均偏差和RMS分別為0．85 cm和5．37 cm,SSIEGNOS模型分別為0．003 cm和2．35 cm,說明SSIEGNOS模型在中國地區(qū)可以得到較高的ZTD改正精度。由此表明,在中國地區(qū)EGNOS模型足以滿足GNSS實時導(dǎo)航定位對流層天頂延遲改正的需要,SSIEGNOS模型可應(yīng)用于高精度ZTD的研究。

3．2 年均偏差和RMS在空間上的分布特點

3．2．1 年均偏差和RMS在高程上的分布特點

亞洲地區(qū)地勢復(fù)雜、地形起伏較大,ZTD的分布與高程有密切的關(guān)系,因此ZTD的變化也比較復(fù)雜,為了分析EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS在高程上的變化特征,將46個IGS站的高程按照＜500 m、500～1000 m、1000～1500 m、1500～2000 m、＞2000 m范圍劃分,對每個高程范圍的IGS站進行年均偏差和RMS統(tǒng)計分析,結(jié)果如圖6所示。圖6表明,隨著高程的增加,EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差均無明顯變化規(guī)律。但高程在1000～1500 m范圍內(nèi)時, EGNOS模型RMS突然變小,可能是由于在此高程范圍內(nèi)統(tǒng)計的IGS站數(shù)目較少,而隨著高程的增加EGNOS和SSIEGNOS模型年均RMS總體上均有遞減的趨勢。

圖6 EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS在各個高程范圍的變化關(guān)系Fig．6 The variation of the yearly bias and RMS in each altitude range for the EGNOS model and SSIEGNOS model

3．2．2 年均偏差和RMS在經(jīng)緯度上的分布特點

亞洲地區(qū)地形地貌較復(fù)雜、氣候多變,而且陸地和海洋分布廣泛,因此ZTD的變化具有多樣性。為了分析EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS在緯度上的分布特點,將46個IGS站按照緯度為10°N—20°N、20°N—30°N、30°N— 40°N、40°N—50°N、＞50°N的范圍劃分,對每個緯度范圍的IGS站進行年均偏差和RMS統(tǒng)計,結(jié)果如圖7所示。由圖7可以明顯地看出隨著緯度的遞增兩種模型年均RMS均有減小的變化趨勢。

圖7 EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS在各個緯度范圍的變化關(guān)系Fig．7 The variation of the yearly bias and RMS in each latitude range for the EGNOS model and SSIEGNOS model

為了分析EGNOS和SSIEGNOS模型的年均偏差和RMS在經(jīng)度上的分布特點,將46個IGS站按照經(jīng)度為＜80°E、80°E—90°E、90°E—100°E、100°E—110°E、110°E—120°E、120°E—130°E、130°E—140°E、＞140°E的范圍劃分,對每個經(jīng)度范圍的IGS站進行年均偏差和RMS統(tǒng)計分析,結(jié)果如圖8所示。由圖8看出,兩種模型的年均偏差和RMS在經(jīng)度上都沒有明顯變化規(guī)律。

3．2．3 兩種模型年均偏差空間分布的相關(guān)性分析

為了進一步說明兩種模型的年均偏差在經(jīng)度上的變化關(guān)系,將兩種模型的年均偏差與經(jīng)度做相關(guān)性分析,結(jié)果如圖9(a)所示。圖9(a)說明兩種模型年均偏差和經(jīng)度的關(guān)系都比較小。

對兩種模型的年均偏差與緯度做相關(guān)性分析,結(jié)果如圖9(b)所示。圖9(b)說明兩種模型年均偏差與和緯度的變化無明顯關(guān)系。

圖9(c)所示的年均偏差與高程的相關(guān)性分析說明EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差變化與高程的關(guān)系較小。

圖8 EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS在各個經(jīng)度范圍的變化關(guān)系Fig．8 The variation of the yearly bias and RMS in each longitude range for the EGNOS model and SSIEGNOS model

3．3 SSIEGNOS模型預(yù)測ZTD精度評估

為了驗證SSIEGNOS模型在亞洲地區(qū)預(yù)測ZTD的精度,以亞洲地區(qū)46個IGS站2011年高精度ZTD時間序列作為參考值,將上述建立的SSIEGNOS模型用于計算預(yù)測亞洲地區(qū)46個IGS站2011年的ZTD,并與EGNOS模型對比分析。統(tǒng)計亞洲地區(qū)46個IGS站2011年預(yù)測ZTD的年均偏差和RMS,得到SSIEGNOS模型和EGNOS模型的預(yù)測ZTD的年均偏差和RMS區(qū)域分布圖,如圖10所示,相應(yīng)的統(tǒng)計結(jié)果如表2和圖11所示。

表2 EGNOS和SSIEGNOS模型預(yù)測亞洲地區(qū)偏差和RMS統(tǒng)計Tab．2 The statistic of predict bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model over Asia area cm

圖11 EGNOS和SSIEGNOS模型的亞洲地區(qū)預(yù)測偏差和RMS的分布直方圖Fig．11 Distribution histogram of prediction bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model over Asia area

由表2可知SSIEGNOS模型在亞洲地區(qū)預(yù)測ZTD的精度為厘米級,年平均偏差為－0．08 cm, RMS為3．14 cm,SSIEGNOS模型的平均偏差的絕對值小于EGNOS模型。圖10表明,EGNOS模型年均預(yù)測偏差在亞洲中部地區(qū)較小,在低緯度和東部地區(qū)較大,而SSIEGNOS模型預(yù)測偏差在整個亞洲地區(qū)都較小;EGNOS模型年均預(yù)測RMS在亞洲西北部高緯度地區(qū)約為4 cm,其他地區(qū)都較大,而SSIEGNOS模型在緯度高于30°N的地區(qū)其RMS優(yōu)于3 cm,在亞洲東部和南部低緯度地區(qū)其RMS稍微偏大,但是在這些地區(qū)對ENGOS模型的修正效果最優(yōu),且其精度能保證在5 cm以內(nèi)。相對于EGNOS模型,SSIEGNOS模型在低于緯度30°N的亞洲地區(qū)其預(yù)測偏差和RMS的絕對值分別減少了95%和54%,在高于緯度30°N的亞洲地區(qū)分別減少了94%和45%,在整個亞洲地區(qū)分別減少了55%和48%,但總體上SSIEGNOS模型在高于緯度30°N的亞洲地區(qū)預(yù)測ZTD的精度優(yōu)于緯度30°N以下地區(qū)。此外,圖11給出了EGNOS和SSIEGNOS模型預(yù)測亞洲地區(qū)的年平均偏差和RMS分布直方圖,圖上顯示SSIEGNOS模型的偏差都在－1．5～1．0 cm之間,RMS在1～5 cm之間,其偏差和RMS分布的集中程度明顯高于EGNOS模型。表2、圖10和圖11共同表明SSIENGOS模型在亞洲地區(qū)的預(yù)測ZTD精度明顯優(yōu)于EGNOS模型。

圖3 IRKJ、CHUM、TSK2和CUSV等IGS站EGNOS和SSIEGNOS模型的2008—2010年日均偏差和RMSFig．3 The variation of the daily bias and RMS in 2008—2010 at IRKJ,CHUM,TSK2 and CUSV sites for the EGNOS model and SSIEGNOS model respectively

圖4 亞洲地區(qū)2008—2010年EGNOS和SSIEGNOS模型月平均偏差和RMS統(tǒng)計Fig．4 The variation of monthly bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model in 2008—2010 over Asia area

圖5 EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差和RMS區(qū)域分布Fig．5 The distribution of yearly bias and RMS for EGNOS and SSIEGNOS models over Asian area in 2008—2010,respectively

圖9 EGNOS和SSIEGNOS模型年均偏差與經(jīng)緯度和高程的相關(guān)性分析Fig．9 Regression of yearly bias and longitude,latitude and altitude for the EGNOS model and SSIEGNOS model,respectively

圖10 亞洲地區(qū)SSIEGNOS模型和EGNOS模型預(yù)測ZTD的年均偏差和RMS分布Fig．10 The distribution of the predicted ZTD of yearly bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model over Asia area in 2011

為了進一步分析SSIEGNOS模型預(yù)測偏差和RMS在季節(jié)上的變化特征,將亞洲地區(qū)46個 IGS站2011年的預(yù)測偏差和RMS進行月統(tǒng)計和季節(jié)統(tǒng)計,結(jié)果如圖12所示。由圖12可知,兩種模型的月均偏差和季節(jié)偏差均無明顯規(guī)律, EGNOS模型預(yù)測RMS有明顯的季節(jié)變化,在夏季月份變化較大,且表現(xiàn)為夏季大,冬季小,而SSIEGNOS模型的RMS在各月份變化較小,其季節(jié)變化表現(xiàn)為秋季稍大,冬季小,因此,SSIEGNOS模型受季節(jié)變化影響相對較小。

綜上所述,將SSIEGNOS模型作為單站預(yù)報模型使用,其精度與文獻[10]建立的中國地區(qū)VLBI站單站的實時對流層改正模型精度相當,由于SSIEGNOS模型不需要氣象參數(shù),因此該模型作為亞洲地區(qū)VLBI站的單站實時對流層改正模型使用具有一定的應(yīng)用價值。

圖12 亞洲地區(qū)SSIEGNOS模型和EGNOS模型預(yù)測偏差和RMS季節(jié)變化Fig．12 Seasonal variation of prediction bias and RMS for the EGNOS model and SSIEGNOS model over Asia area

4 結(jié) 論

相對于EGNOS模型,本文建立的SSIEGNOS模型在亞洲地區(qū)計算ZTD的精度有明顯改善,尤其是在亞洲西部和北部的高緯度地區(qū),其年均RMS優(yōu)于2 cm,因此在這些區(qū)域可進行高精度ZTD的研究和應(yīng)用。SSIEGNOS模型在夏季和亞洲低緯度地區(qū)對EGNOS模型的修正效果最佳。此外,利用SSIEGNOS模型進行亞洲地區(qū)ZTD預(yù)測,其年均RMS優(yōu)于4 cm。由于SSIEGNOS模型無須任何氣象參數(shù)且在亞洲地區(qū)具有較高的ZTD預(yù)測精度,因此建議將SSIEGNOS模型作為VLBI站精密測軌的實時ZTD改正模型使用。本文對亞洲地區(qū)EGNOS模型只進行了單站修正,而對整個亞洲區(qū)域EGNOS模型的修正有待進一步研究。

致謝:衷心感謝IGS中心提供天頂對流層延遲數(shù)據(jù)。

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(責任編輯:叢樹平)

Single-site Improvement and Accuracy Analysis for Zenith Tropospheric Delay of EGNOS Model over Asia Area

HUANG Liangke1,2,3,LIU Lilong1,2,3,WEN Hongyan1,2,3,YAO Chaolong4
1．Guangxi Scientific Experiment Center of Mining,Metallurgy and Environment,Guilin 541004,China;2．College of Geomatic Engineering and Geoinformatics,Guilin University of Technology,Guilin 541004,China;3．Guangxi Key Laboratory of Spatial Information and Geomatics,Guilin 541004,China;4．School of Geodesy and Geomatics, Wuhan University,Wuhan 430079,China．

In this study,four years of the zenith tropospheric delay(ZTD)data from 2008 to 2011 observed from 46 IGS sites distributed in Asian area is regarded as reference value that used to assess the accuracy of ZTD calculated from EGNOSmodel．The single-site Improved EGNOSmodel(named as SSIEGNOSmodel) over Asian is established by using three years of daily bias of the ZTD calculated from the EGNOS model that analyzed by Fast Fourier transformation,and the accuracy and application of the EGNOS model and SSIEGNOS model are also analyzed in Asian area．The results are:①the bias and RMS show a seasonal variation for the EGNOS model,while for the SSIEGNOS model,the bias and RMS are small and stable．②the relation between the bias for the different altitude,longitude and latitude are not obvious for the two models,but the RMS decreases with increasing altitude or latitude．③relative to EGNOS model,a significant improvement can be achieved using SSIEGNOS model to predict the ZTD．

Asian area;EGNOSmodel;SSIEGNOSmodel;zenith tropospheric delay(ZTD);accuracy analysis

HUANG Liangke(1986—),male,master candidate,majors in GNSS meteorology．

P228

A

1001-1595(2014)08-0808-10

國家自然科學(xué)基金(41064001);廣西自然科學(xué)基金(2012GXNSFAA053183;2012GXNSFGA060001);廣西空間信息與測繪重點實驗室基金(桂科能1207115－07);廣西研究生教育創(chuàng)新計劃資助項目(YCSZ2013077)

2013-05-08

黃良珂(1986—),男,碩士,研究方向為GNSS氣象學(xué)。

E-mail:lkhuang666＠163．com

HUANG Liangke,LIU Lilong,WEN Hongyan,et al．Single-site Improvement and Accuracy Analysis for Zenith Tropospheric Delay of EGNOS Model over Asia Area[J]．Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2014,43(8):808-817．(黃良珂,劉立龍,文鴻雁,等．亞洲地區(qū)EGNOS天頂對流層延遲模型單站修正與精度分析[J]．測繪學(xué)報,2014,43(8):808-817．)

10．13485/j．cnki．11-2089．2014．0126

修回日期:2013-09-25