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利用ECMWF资料和GPS反演水汽及雾霾的应用研究

2020-12-02阅读(702)

利用ECMWF资料和GPS反演水汽及雾霾的应用研究

论文摘要

目前各省市陆续建立了CORS系统,CORS系统凭借着定位精度高、覆盖范围广、实时、全天候、时空分辨率高等优点,开始应用于地震、气象等各个方面。随着GPS气象学的成熟,CORS系统在气象方面的应用也越来越重要。目前GPS技术在气象方面的应用主要是用来反演大气中水汽含量,而雾霾是水汽和污染因子共同作用的结果,因此本文根据地基GPS反演水汽的基本原理,利用高精度解算软件GAMIT解算了河南CORS站的观测数据,分析了河南CORS系统和ECMWF资料在水汽和雾霾监测的应用,主要结论如下:（1）利用三种不同的精密星历产品计算河南CORS站的天顶对流层延迟和水汽含量,证明了实时反演河南水汽含量的可行性。（2）针对河南CORS站缺少反演水汽和雾霾所需气象数据的问题,利用ECMWF的气象资料内插河南地区的气象参数,经过精度分析对温度偏差过大的问题进行了改正。并利用实测-PWV和Radio-PWV对ECMWF-PWV结果进行了精度评定,结果表明ECMWF资料内插的气象数据具有较好的精度。（3）研究了河南地区雾霾与GPS水汽、气象因素、其他污染因子的相关性,并具体分析了相对湿度大小对于雾霾浓度的影响,这对河南地区雾霾治理具有一定的参考价值。（4）通过相关性的分析,利用多元逐步回归和BP神经网络的方法建立了河南部分地区的PM2.5浓度监测模型,并用实测的PM2.5数据对模型的精度进行了评估,结果表明模型预测精度较好,对于河南地区雾霾监测具有一定的实用参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 气象参数插值研究现状
  •     1.2.2 雾霾监测的研究现状
  •   1.3 本文研究的主要内容
  • 第二章 基于超快速星历产品的水汽实时反演
  •   2.1 地基GPS反演水汽原理
  •   2.2 大气可降水量计算流程
  •   2.3 超快速星历实时反演大气可降水量
  •     2.3.1 数据来源
  •     2.3.2 不同星历估计对流层延迟的精度分析
  •     2.3.3 不同星历估计大气可降水量的精度分析
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 利用ECMWF和 GPS估计河南地区气象参数和水汽含量
  •   3.1 数据来源及分析
  •   3.2 气象参数插值计算及精度分析
  •     3.2.1 气象参数插值方法
  •     3.2.2 气象参数插值精度分析
  •   3.3 大气可降水量PWV计算及精度分析
  •     3.3.1 大气可降水量PWV计算方法
  •     3.3.2 ECMWF-PWV与实测-PWV精度分析
  •     3.3.3 ECMWF-PWV与 Radio-PWV的精度分析
  •   3.4 温度改正
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 雾霾与影响因子的相关性分析
  •   4.1 PM2.5 的年、月、日变化特征
  •     4.1.1 PM2.5 年变化特征
  •     4.1.2 PM2.5 月变化特征
  •     4.1.3 PM2.5 日变化特征
  •   4.2 PM2.5 与对流层延迟、水汽的相关性分析
  •     4.2.1 PM2.5 与对流层延迟的相关性分析
  •     4.2.2 PM2.5 与水汽的相关性分析
  •   4.3 PM2.5 与气象因素之间相关性分析
  •   4.4 PM2.5 与其他污染因子之间的相关性分析
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 河南地区PM2.5 监测模型的建立
  •   5.1 多元逐步回归
  •     5.1.1 多元逐步回归基本思想
  •     5.1.2 多元逐步回归具体步骤
  •   5.2 BP神经网络
  •     5.2.1 BP神经网络基本思想
  •     5.2.2 BP神经网络算法过程
  •   5.3 变量筛选与模型建立
  •     5.3.1 变量的相关性检验
  •     5.3.2 变量逐步回归
  •     5.3.3 BP神经网络模型建立
  •     5.3.4 结果分析
  •   5.4 本章小结
  • 结论与展望
  •   结论
  •   不足与展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 杨友森

    导师: 王腾军

    关键词: 插值,水汽,雾霾

    来源: 长安大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 自然地理学和测绘学,气象学,环境科学与资源利用

    单位: 长安大学

    分类号: P228.4;P412.2;X87

    总页数: 71

    文件大小: 2454K

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