GPS氣象學(xué)及其應用簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

內容簡(jiǎn)介:　　2006年上海市氣象局成立了上海市衛星遙感和測量應用中心，成為GPS氣象學(xué)研究和應用的專(zhuān)業(yè)機構。2006年底我們又開(kāi)始進(jìn)行了空基GPS反演資料的應用研究。多年來(lái)，我們和國內外同行保持著(zhù)學(xué)術(shù)交流，跟蹤國際GPS氣象學(xué)的最新動(dòng)態(tài)。我們在編著(zhù)本書(shū)時(shí)，除了綜合介紹國內外同行的研究成果外，著(zhù)重介紹了我們自己在地基GPS網(wǎng)的建設和維護經(jīng)驗以及在GPS氣象學(xué)應用研究方面的工作成果和著(zhù)作，力求使本書(shū)的內容適合我國的實(shí)際情況，達到易懂實(shí)用的目標，既能滿(mǎn)足氣象部門(mén)人員的需求，也能適用于學(xué)校的教學(xué)。

目錄:前言
第1章 GPS系統和定位原理
1.1 引言
1.2 GPS系統
1.2.1 GPS系統的組成
1.2.2 GPS衛星信號
1.2.3 全球導航衛星系統GNSS
1.3 GPS衛星定位的基本原理
1.3.1 測距碼偽距法定位
1.3.2 載波相位法定位
1.3.3 載波相位測量差分法
參考文獻
第2章 地基GPS氣象學(xué)原理
2.1 引言
2.2 大氣對GPS信號傳播的影響
2.3 大氣延遲，天頂延遲和地圖函數
2.4 大氣天頂延遲和可降水量的計算
2.4.1 用雙頻法消除電離層的延遲
2.4.2 天頂靜力延遲的計算
2.4.3 天頂濕延遲和可降水量
2.5 地基GPS氣象學(xué)的發(fā)展
2.5.1 國際地基GPS氣象學(xué)的發(fā)展
2.5.2 我國地基GPS氣象學(xué)的發(fā)展
2.5.3 GPS氣象學(xué)的發(fā)展前景
參考文獻
第3章 GPS氣象網(wǎng)的建設、運行和維護
3.1 GPS氣象網(wǎng)的基本組成
3.2 GPS氣象網(wǎng)的站點(diǎn)布局
3.3 GPS基準站的建設
3.3.1 基準站設備
3.3.2 GPS基準站的站址和環(huán)境選擇
3.3.3 基建
3.3.4 設備安裝
3.3.5 接收機設置
3.3.6 設備安裝建檔
3.4 GPS和氣象觀(guān)測數據的采集
3.5 GPS資料的解算
3.6 GPS氣象應用產(chǎn)品的生成
3.7 GPS氣象網(wǎng)的運行維護
參考文獻
第4章 地基GPS氣象網(wǎng)的資料解算
4.1 引言
4.2 實(shí)時(shí)解算軟件（以GAMIT軟件為例）
4.2.1 GPS數據處理軟件
4.2.2 解算前的資料準備
4.2.3 軟件參數設置
4.2.4 天頂總延遲量的計算（GAMIT的解算過(guò)程）
4.2.5 可降水量的計算
4.3 GAMIT解算軟件的下載和安裝
4.3.1 軟件下載
4.3.2 軟件安裝
參考文獻
第5章 地基GPS反演水汽結果的精度檢驗和誤差分析
5.1 檢驗工具和方法
5.1.1 檢驗工具
5.1.2 GPS/PWV與Radio/PWV、WVR/PWV的差別
5.1.3 檢驗方法
5.2 GPS/PwV的精度檢驗
5.2.1 中國長(cháng)江三角洲GPS網(wǎng)的GPS/PWV精度檢驗（GPS與探空比較）
5.2.2 美國中部GPS網(wǎng)準實(shí)時(shí)的PwV的檢驗（GPS與探空、水汽輻射儀比較）
5.2.3 水汽梯度對GPS/PWV計算精度的影響（GPS與水汽輻射儀比較）
5.2.4 GPS/PWV誤差的日變化
5.3 GPS/PwV的誤差源分析
5.3.1 對流層總延遲量的觀(guān)測誤差
5.3.2 靜力延遲量估算誤差
5.3.3 GPS/PWV的反演誤差
參考文獻
第6章 GPS氣象工作站的產(chǎn)品和應用
6.1 用于實(shí)時(shí)監測和預報的產(chǎn)品
6.1.1 單站PWV的7天時(shí)序圖和1天時(shí)序圖
6.1.2 PWV的分布圖和動(dòng)畫(huà)顯示
6.1.3 PWV的梯度圖
6.1.4 PWV的3小時(shí)變化圖
6.1.5 與其他天氣資料圖的疊加顯示
6.1.6 PWV層析資料和產(chǎn)品
6.2 整編后的歷史資料和產(chǎn)品
6.2.1 整編后的歷史資料
6.2.2 單站月PWV和小時(shí)雨量時(shí)序圖
6.3 電離層電子含量的產(chǎn)品
第7章 GPS/PWV資料在氣候分析中的應用
7.1 長(cháng)江三角洲地區的水汽在時(shí)間變化上的氣候分析
7.1.1 年間變化
7.1.2 季節變化
7.1.3 月內變化
7.1.4 日變化
7.2 長(cháng)江三角洲地區的水汽在空間分布上的氣候分析
7.3 利用PWV資料診斷長(cháng)江三角洲地區入梅的方法
7.3.1 利用GPS/PWV資料診斷入梅日期的方法
7.3.2 歷史資料的驗證
7.3.3 在診斷2006年入梅的應用
參考文獻
第8章 GPS/PWV資料在天氣預報和分析中的應用
8.1 利用單站GPS/PwV的閾值預報降水過(guò)程的方法
8.1.1 GPS/PWV的預報閾值的選擇
8.1.2 預報檢驗和PWV閾值的調整
8.1.3 預報時(shí)效
8.1.4 兩個(gè)降水過(guò)程的預報個(gè)例
8.2 利用GPS/PWV資料分析臺風(fēng)期間大氣中水汽的變化
8.2.1 1998年臺風(fēng)Zeb影響期間的水汽的變化
8.2.2 2002年臺風(fēng)Ramasun影響華東期間PWV演變分析
8.3 GPS/PwV資料在暴雨等強對流天氣過(guò)程分析和預報中的應用
8.3.1 2008年8月25日上海地區特大暴雨的個(gè)例
8.3.2 2002年8月24日長(cháng)江三角洲地區的一次颮線(xiàn)天氣過(guò)程
8.3.3 PWV變化圖對暴雨預報的指示作用
參考文獻
第9章 GPS資料在數值天氣預報模式中的資料同化
9.1 引言
9.2 GPS資料同化技術(shù)簡(jiǎn)介
9.2.1 資料同化的基本原理
9.2.2 WRF/3DVAR同化系統介紹
9.2.3 WRF/3DVAR系統中GPS同化資料輸入/輸出格式說(shuō)明
9.3 GPS/PWV資料同化研究實(shí)例
9.3.1 利用GPS/PWV資料調整數值模式初始場(chǎng)的研究
9.3.2 GPS/PWV資料同化改進(jìn)降水預報的個(gè)例試驗
9.3.3 GPS/PWV資料變分同化改進(jìn)降水預報的連續試驗
9.4 GPS觀(guān)測延遲量資料的同化試驗
9.4.1 天頂總延遲GPS/ZTD資料的同化試驗
9.4.2 天頂濕延遲GPS/ZWD資料的同化試驗
9.4.3 斜路徑濕延遲GPS/SWD資料的同化試驗
參考文獻
第10章GPS信號斜路徑方向可降水量的計算和層析技術(shù)
10.1 引言
10.2 斜路徑大氣濕延遲量和可降水量的計算方法
10.2.1 斜路徑大氣濕延遲量SWD的求解
10.2.2 斜路徑可降水量SWV的求解
10.2.3 斜路徑可降水量SWV的實(shí)驗驗證
10.2.4 斜路徑大氣可降水量SWV的氣象應用
10.3 三維層析技術(shù)
10.3.1 層析原理
10.3.2 層析方程組的解法
10.3.3 網(wǎng)格劃分
10.3.4 水汽三維層析初步結果及檢驗
10.3.5 水汽三維層析的產(chǎn)品和應用
參考文獻
第11章 地基GPS技術(shù)探測電離層的原理和電離層資料同化
11.1 電離層探測技術(shù)及研究?jì)热?
11.2 國內外在地基GPS電離層探測和應用方面的進(jìn)展
11.3 地基GPS技術(shù)探測電離層的基本原理
11.3.1 電離層折射率指數
11.3.2 電離層傳播延遲
11.3.3 天頂方向總電子含量VTEC
11.3.4 單層模型
11.4 電離層電子總量TEC的計算流程和產(chǎn)品
11.4.1 計算流程
11.4.2 GPS/TEC計算的產(chǎn)品
11.5 全球電離層同化模型研究
11.5.1 全球電離層同化研究的歷史和背景
11.5.2 USC/JPL的GAIM系統
11.5.3 正演模型
11.5.4 四維變分同化
11.5.5 遞推估計方法
11.5.6 GAIM N化結果的驗證
11.5.7 小結和展望
參考文獻
第12章 GPS反射信號新技術(shù)的應用
12.1 引言
12.2 GNSS-R海浪探測技術(shù)
12.2.1 地基反演有效浪高的GNSS接收機的技術(shù)要求
12.2.2 實(shí)驗設備、安排
12.2.3 數據分析及產(chǎn)品
12.2.4 實(shí)驗基本原理及反演方法
12.3 GNSS-R信號反演土壤濕度的技術(shù)
12.3.1 干涉復合場(chǎng)
12.3.2 Oceanpal土壤濕度反演的基本原理
12.3.3 土壤濕度反演的約束條件
12.3.4 系統噪聲
12.3.5 實(shí)驗及其結果
12.4 有待考慮的問(wèn)題
參考文獻
第13章 空基GPS氣象學(xué)的基本原理
13.1 空基GPS氣象學(xué)的發(fā)展歷史
13.2 GPS掩星技術(shù)反演電離層的原理
13.3 GPS掩星技術(shù)反演中性大氣的原理
13.3.1 總折射角的計算
13.3.2 折射率廓線(xiàn)的反演
13.3.3 從折射率廓線(xiàn)導出大氣參數廓線(xiàn)
13.4 GPS掩星技術(shù)反演中性大氣的特點(diǎn)
13.5 GPS掩星反演的折射率的一維變分同化方法
13.6 GPS掩星反演技術(shù)中存在的問(wèn)題和改進(jìn)
13.6.1 低層大氣多路徑效應
13.6.2 超折射效應
參考文獻
第14章 空基GPS氣象學(xué)的試驗計劃和資料處理
14.1 空基GPS氣象學(xué)的試驗計劃的進(jìn)展
14.1.1 GPS/MET實(shí)驗衛星MicroLabl
14.1.2 φrsted和Sunsat計劃
14.1.3 SAC-C計劃和CHAMP計劃
14.2 COSMIC系統
14.3 COSMIC資料的介紹
14.4 COSMIC資料的下載和解碼
14.4.1 從COSMIC網(wǎng)頁(yè)直接查看和下載
14.4.2 編程下載資料文件
14.4.3 COSMIC資料的解碼
14.5 COSMIC的wetPrf和brfPrf資料的解碼范例
14.5.1 wetPrf資料解碼范例
14.5.2 bfrPrf資料解碼范例
參考文獻
第15章 COSMIC資料的檢驗和應用
15.1 COSMIc資料的精度和有關(guān)特性的檢驗
15.1.1 總體精度檢驗方法
15.1.2 COSMIC資料精度的檢驗結果
15.1.3 結論
15.2 COSMIC資料在實(shí)時(shí)天氣資料分析中的應用
15.3 COSMIC資料在臺風(fēng)熱力結構的分析中的應用
15.3.1 資料收集和處理
15.3.2 臺風(fēng)范圍內大氣各熱力要素的特征分析
15.4 COSMIC資料探測大氣邊界層的應用
15.4.1 大氣邊界層
15.4.2 掩星觀(guān)測自動(dòng)監測大氣邊界層高度算法
15.4.3 大氣邊界層高度在時(shí)間和空間上的結構和變化
15.5 COSMIC資料在數值預報模式中的資料同化
15.5.1 COSMIC資料同化的數據處理
15.5.2 COSMIC資料同化的試驗個(gè)例
參考文獻