利用ERA5资料进行桂林地区GNSS水汽反演精度分析

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2021年第2期北京时间：

作者：莫智翔

单位：莫智翔,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林, 541006,黄玲,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林, 541006,郭希,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林, 541006,黄良珂,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林, 541006,lkhuang666@163.com刘立龙,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林, 541006,庞周洲,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006,邓云飞,桂林理工大学 测绘地理信息学院, 桂林, 541006

摘要：由于桂林地区地基GNSS站并未配置气象传感器，致使大量GNSS观测数据无法在大气水汽（PWV）监测中发挥作用.针对这一情况，本文将欧洲中期天气预报中心（ECMWF）最新发布的ERA5再分析资料中测站处的气压和温度气象数据加入到GNSS水汽反演中，并将反演结果与利用地面气象站反演的GNSS水汽做对比，以此评估ERA5在桂林地区反演GNSS水汽的精度和适用性.结果表明：1）以桂林地区2017年10个地面气象站的实测气压和温度数据为参考值，ERA5地表气压和温度的年均偏差分别为-0.35 hPa和0.86 K，年均均方根误差（RMSE）分别为0.65 hPa和1.66 K，该精度可用于GNSS水汽反演；2）以2017年6—7月GNSS利用地面气象站反演的PWV为参考值，ERA5反演的GNSS PWV的偏差和RMSE分别为0.17 mm和0.35 mm，且两者具较好的相关性和一致性.由此表明，ERA5地表温压产品可应用于桂林地区GNSS水汽反演，这些研究结果可为桂林地区的GNSS水汽反演及数据源的选用提供重要的参考依据.

关键词：ERA5;全球导航卫星系统;大气水汽;桂林地区

基金资助：国家自然科学基金（41864002，41704027，41664002）；广西八桂学者岗位专项；广西自然科学基金（2017GXNSFDA198016，2017GXNSFBA198139，2018GXNSFAA281182）；广西空间信息与测绘重点实验室基金（16-380-25-01，15-140-07-19）