70测绘第46卷第2期2023年4月利用ECMWF水汽格网精化区域GNSS水汽模型高涵科周乐韬(西南交通大学地球科学与环境工程学院,四川成都611756)[摘要】利用全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem,GNSS)观测数据反演得到的高精度水汽信息是目前分析水汽分布的重要数据来源,但靠单一的数据来源进行区域水汽分布研究取得的效果欠佳。本文结合欧洲中尺度天气预报中心(EuropeanCenterforMedium-RangeWeatherForecasting,ECMWF)提供的水汽格网数据,联立GNSS水汽数据进行多项式拟合插值得到区域水汽分布,本文以中国香港卫星定位参考站网(satellitepositioningreferencestationnetwork,SatRef)实测GNSS数据进行实验,并以实验区域内的探空数据作为基准进行精度分析。实验结果表明,加入ECMWF数据能够有效提高区域水汽拟合的精度,相比仅采用GNSS数据进行多项式拟合精度提升在20%一30%;以经度、纬度和高程作为参数,对比了三参一次模型和两种三参二次模型的拟合效果,结果表明三参一次模型的拟合效果最好,精度提升在33%左右。【关键词]全球卫星导航系统;欧洲中期天气预报中心;水汽;多项式拟合[中图分类号]P22RefinementofRegionalGNSSWaterVaporModelUsingECMWF[文献标识码]]AWaterVaporGridGAOHan-keZHOULe-tao[文章编号】1674-5019(2023)02-0070-061引言水汽作为大气的主要成分,是一个十分多变的气象参数,精确测定大气水汽含量对天气监测预报、区域气候变化、卫星信号处理、航空航天等领域都有着十分重要的意义。传统的水汽测量技术在不同程度上受限于价格昂贵、时空分辨率低、精度有限等不足,无法满足中小尺度天气变化监测的需求。1992年,Bevis等人首次提出了“GPS气象学”的概念,并详细阐述了利用GPS观测数据反演大气可降水量的理论和方法"。此后,国内外众多学者在该方面进行了许多研究[?2-,得益于全球卫星导航系统的深入发展,具有高时空分辨率、高精度与低运营成本等优点的GNSS水汽反演技术近年来受到越来越多的应用[7]。利用地面GNSS接收机获得的观测数据可以反演得到站点位置的水汽数据,为分析区域水汽的动态分布和变化趋势以用于降水预报,需要联合多个地面站点数据,通过插值构建水汽场。但是,现有的GNSS网络中测站分布稀疏且不均匀,且站点分布受限于选址条件,如海面上难以布站,通过常规的插值手段较难获取可靠的水汽场。目前,利用GNSS观测数据获得可靠水汽场主要是通过创新完善插值方法,如刘晨基于DEM...