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申请/专利权人：长江水利委员会长江科学院

摘要：本发明公开了一种基于GNSSPWV降雨监测方法，该方法包括步骤S1：获取GNSS数据及IGS精密轨道钟差数据，通过实时PPP观测方程，获取天顶对流层延迟ZTD；步骤S2：利用Saastamoinen模型计算天顶对流层干延迟ZHD；步骤S3：计算天顶对流层湿延迟ZWD，并转换为PWV，该方法精度高，无需定标，时间分辨率高，可以提供实时的水汽信息，成本低，维护简单。

主权项：1.一种基于GNSSPWV降雨监测方法，其特征在于，该方法包括：步骤S1：获取GNSS数据及IGS精密轨道钟差数据，通过实时PPP观测方程，获取天顶对流层延迟ZTD；步骤S2：利用Saastamoinen模型计算天顶对流层干延迟ZHD；步骤S3：计算天顶对流层湿延迟ZWD，并转换为PWV；所述PPP观测方程，表达式为： 将IGS精密卫星星历和钟差引入，可以得到最终的定位误差方程，表达式为：P′IF＝ρ-c·dT+dtrop+ε′PIFΦ′IF＝ρ-c·dT+dtrop+N′+ε′ΦIF以上各式中，PIF、ΦIF是伪距和相位观测值，上标，表示经过精密卫星星历和钟差改正的相应的观测值；ρ代表卫星到测站的几何距离；dt代表卫星钟差，dT代表接收机钟差；dtrop代表对流层参数由投影函数和天顶对流层参数构成；代表多路径影响；N代表无电离层组合的整周模糊度参数；ε代表观测值的随机误差；在定位数据处理中，基于ECMWFERA40数据集15°×15°的全球格网数据，建立了如下连分数函数形式的GMF映射函数模型： 系数a为干连分数函数与湿连分数函数的系数，其表达式为：其中a0为对应的均值项，A为对应的年振幅，doy为年积日；系数b和c直接采用VMF1模型中的计算方式；采用9阶球谐函数表示均值项和年振幅，具体为： 其中，pnm为勒让德级数，为纬度，λ为经度，Anm和Bnm为球谐函数；利用Saastamoinen模型计算天顶对流层干延迟ZHD，表达式为： 其中，Ps为大气压，为纬度，H为测站的高度；所述步骤S3，天顶湿延迟ZWD等于天顶总延迟ZTD减去天顶干延迟ZHD，将天顶湿延迟ZWD乘以转换系数∏得到大气可降水量PWV，表达式为： 天顶湿延迟ZWD通过计算转换成可降水总量PWV，公式中的转换系数П，表达式为： 其中，pw代表水汽密度，Rv代表水汽气体常数，Mw、Md分别代表水汽和干空气分子摩尔质量，k1、k2、k3代表大气折射系数，k1＝77.6890KhPa，k2＝71.2952KhPa，k3＝375463K2hPa；Tm代表大气加权平均温度，表达式为： 其中，e代表水汽压，T代表绝对温度，Td代表露点温度，es代表饱和水汽压，es0代表0摄氏度时的饱和水汽压6.11hPa，对于水面来说a0＝7.5，b0＝273.3，对于冰面来说a0＝9.5，b0＝265.7；∏为无量纲数值，其数值与Tm的大小有关系，Tm利用地面或者探空资料对Tm进行数值积分来计算，然后利用地面温度对Tm进行统计建模。

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