基于方差分量估计的近岸海域宽刈幅高度计电离层延迟校正改进方法研究

来源：海洋技术学报杂志2026年第02期北京时间：

作者：王昆明,苗翔鹰,万勇

单位：单位王昆明，苗翔鹰，万勇（中国石油大学（华东） 海洋与空间信息学院,山东青岛266580）

摘要：宽刈幅高度计可实现对海表面高度的大范围、高分辨率持续观测，是研究近岸海域海洋动力过程重要的数据来源。宽刈幅高度计的测量精度受到多种误差源的影响，其中，电离层延迟是主要误差之一。目前的星载宽刈幅高度计地表水与海洋地形（Surface Water and Ocean Topography，SWOT） 任务采用全球电离层图（Global Ionospheric Map，GIM） 进行电离层延迟校正，但GIM 时空分辨率和精度相对较低，为高分辨率SWOT 任务提供的电离层延迟校正能力有限。本文融合近岸海域的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS） 测站、卫星测高及无线电掩星（Radio Occultation，RO） 数据，在垂直高度差异补偿和数据偏差对齐基础上，基于赫尔默特方差分量估计（Variance Component Estimation，VCE），建立了近岸海域宽刈幅高度计电离层延迟校正改进方法，充分发挥多源观测数据的互补优势，提高了电离层延迟校正的精度和分辨率。基于卫星实测数据的评估结果表明：与传统GIM 方法相比，本文方法得到的垂向电子总含量（Vertical Total Electron Content，VTEC） 误差减少1.65 TECU，使SWOT 任务的电离层延迟校正平均绝对误差降低0.52 mm，均方根误差降低9.94%，并在纬度带和时间序列上有较高的稳定性，显著提升了近岸海域数据质量。本文证明了方差分量估计在近岸海域电离层多源数据融合中的有效性，为提高SWOT 任务在近岸海域的测量精度提供了方法支持。

关键词：宽刈幅高度计；电离层延迟；SWOT；近岸海域；方差分量估计