【摘要分析】
本文主要探讨了如何利用地基全球定位系统(GPS)数据和MODIS遥感影像来提高短期和中小尺度灾害性天气可降水汽预报的准确性和实时性。研究中,作者蒋光伟、王利和张秀霞提出了4种获取天顶干延迟初始值的方案,分别采用了非负矩阵分解(NMF)、广义多路径模型(GMF)和范德蒙多项式(VMF1)映射函数。通过对比不同卫星高度角下的反演效果和精度,发现在卫星高度角为1°时,VMF1映射函数表现最佳,GMF次之,NMF最弱。当卫星高度角增加到15°时,这三种映射函数的效果变得相当。
此外,论文还结合了综合水汽含量与可降水汽的关系,利用地基GPS和MODIS遥感影像的综合水汽含量数据,得到了地基GPS和MODIS遥感影像的可降水汽(P_v.GPS, P_v.MODIS),并建立了两者之间的线性关系,其公式为P_rwv-M_s = 1.4217P_wv-cPs + 2.143,相关系数为0.9521,表明这两种数据源之间有高度的相关性。
【关键词解析】
1. **天顶总延迟**:是指GPS信号从卫星发射到接收机天线顶端经过大气层的时间延迟,是大气水汽含量的重要间接探测指标。
2. **映射函数**:在GPS气象学中,映射函数用于将GPS接收机观测到的信号延迟转换为大气水汽含量的估计。不同的映射函数会影响转换的精确度。
3. **地基GPS**:地面上的GPS接收站,用于连续接收GPS卫星信号,提供高精度的地理位置和时间信息,同时也用于监测大气条件。
4. **MODIS遥感影像**:MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是安装在地球观测卫星上的传感器,能提供全球范围内的地表温度、植被指数等多光谱遥感数据,对于大气水汽的监测也有重要作用。
5. **综合水汽含量**:大气中水蒸气的总量,是气象学中的重要参数,与气候变化和天气预报紧密相关。
6. **可降水汽**:指大气中可以转化为降水的水汽含量,是灾害性天气预测的关键因素。
7. **文献标志码A**:代表该文属于基础理论研究或应用基础研究。
通过上述分析,本文的研究对于提升气象预报特别是灾害性天气预报的精度具有重要意义,通过结合GPS和遥感技术,能更有效地监测和预测大气可降水汽,为防灾减灾提供科学依据。同时,利用不同映射函数对数据进行处理,有助于优化数据的解释和应用,提高了遥感和GPS数据的综合分析能力。