[发明专利]基于空间位置的加权平均温度计算方法

说明书

本发明公开了一种基于空间位置的加权平均温度计算方法，包括：S1：采集目标区域中每个探空站点的探空数据、年积日和空间位置数据，计算每个探空站点的加权平均温度真值T_m0；S2：建立加权平均温度多项式模型；S3：将S1中获取的探空站点的加权平均温度真值、年积日、纬度值、海拔高度值代入加权平均温度多项式模型中，确定各项系数，得到目标区域内空间位置与加权平均温度的多项式模型；S4：获取目标区域内待测地的地表温度的真值、纬度值、海拔高度值和年积日，根据S3确定的空间位置与加权平均温度的多项式模型得到待测地的加权平均温度计算值。该方法适用于无法获取探空数据的位置，且考虑了季节的影响，能够获取较为精确的加权平均温度。

技术领域

本发明涉及全球导航系统领域，特别是一种根据待测地空间位置获取加权平均温度的方法。

背景技术

水汽是大气中最活跃的气象参数，它的变化直接影响着降水量大小。获取大气水汽含量(PWV)的一种方法是通过地基GNSS技术反演大气可降水量。PWV的精度主要包括GNSS数据计算天顶湿延迟(ZWD)的精度以及ZWD转换为PWV(即转换系数П)的精度。而加权平均温度T_m就是转换系数П的一个关键参数，因此天顶湿延迟转换为水汽的精度主要取决与大气加权平均温度T_m的精度。获取加权平均温度T_m常是利用当地站点探空资料积分计算，但是此方法无法运用在探空资料比较难获取的地区。现在最普遍使用的是Bevis等人利用美国中纬度地区的探空站点数据建立的回归模型Bevis公式：T_m＝0.72T_s+70.2。但是由于不同地区和季节的影响，将Bevis公式运用到其他地区就会存在很明显的偏差。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种利用待测地纬度和海拔计算加权平均温度的方法，该方法适用于无法获取探空数据的位置，且考虑了季节的影响，能够获取较为精确的加权平均温度。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

基于空间位置的加权平均温度计算方法，包括如下步骤：

S1：采集目标区域中每个探空站点的探空数据、年积日和空间位置数据，计算每个探空站点的加权平均温度真值T_m0；所述空间位置数据为纬度值、海拔高度值；

S2：建立加权平均温度多项式模型：

其中，T_m2为加权平均温度计算值，T_s为地表温度的真值，为纬度值，h为海拔高度值，doy为年积日，f_s(doy)和f_c(doy)表示与doy有关的三角函数；a为地表温度项的系数，A₁、B₁和C₁分别是和的系数，A₂、B₂和C₂分别是f_s(doy)h、f_c(doy)h和h的系数，A₃、B₃分别是f_s(doy)、f_c(doy)的系数，C₃为常数项；

S3：将S1中获取的探空站点的加权平均温度真值、年积日、纬度值、海拔高度值代入加权平均温度多项式模型中，确定各项系数，得到目标区域内空间位置与加权平均温度的多项式模型；

S4：获取目标区域内待测地的地表温度、纬度值、海拔高度值和年积日，根据S3确定的空间位置与加权平均温度的多项式模型得到待测地的加权平均温度计算值。

具体地，加权平均温度多项式模型中与年积日有关的三角函数为：

f_s(doy)＝sin(2πdoy/365.25)