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GPS技能在景象范畴的使用剖析

作者【佚名】   泉源【道义意彩彩票网】   公布工夫【2019-01-09 10:30:39】   点击量【

  摘 要 GPS因其具有精度高、速率快、不受時间所在束缚等长处而失掉遍及使用,现在已在景象、定位、导航、丈量、通讯、授时等范畴饰演偏重要脚色。GPS技能在景象观察技能中的使用,是景象研讨范畴的一次反动。本文对GPS定位技能的基来源根基理举行了细致剖析,末了在此底子上片面论述了GPS技能在景象范畴的使用,重点剖析了电离层监测、对流层监测、气候预告、天气变革等景象使用范畴。本文的研讨为GPS技能在景象范畴的使用提供了一个全新的视角。


  要害词 GPS;景象观察;气候预告


  GPS(Global Positioning System)一样平常指美国的环球定位体系,它孕育发生于20世纪70年月,优美18颗卫星按肯定纪律漫衍于6条差别的空间轨道而构成,最后是为军事使用而研发的,厥后才渐渐走向民用。GPS现在已遍及使用于定位、导航、丈量、通讯、授时等范畴。在景象范畴中,GPS重要使用于温度、气压、湿度等景象参数的丈量,可以对将来近期的气候环境举行较正确的预告,尤其是对极度气候的预告更是起到了要害作用。


  1 GPS定位基来源根基理


  要经过GPS体系完成目的定位,必要一台空中吸收机用于吸收空间卫星体系的信号,该吸收机至多必要同时收到4颗以上的卫星信号才有大概对目的举行定位。吸收机在对卫星信号举行解码时,必要C/A码或P码信号支持,以获取卫星轨道参数和工夫,然后才气解算出吸收机确当前地位,从而完成一次定位历程[1]。其详细历程是,先经过卫星轨道参数和工夫盘算出卫星的空间坐标,失掉4颗卫星以地心为原点的坐标后,由吸收机本身的时钟确定信号抵达工夫,再凭据卫星信号中包罗的发送工夫,得出信号由空间发送至空中的总工夫,再盘算出4颗卫星的间隔。思量到信号流传会遭到大气情况的影响以实时间偏差的影响,此时盘算失掉的只是GPS吸收机的大抵地位,必要更庞大的算法举行修正后,才气失掉吸收机的正确地位。在景象观察中,GPS信号的传输会遭到对流层和电离层的影响,从而形成信号耽误征象,对这种耽误举行的修正精度决议了GPS景象观察的精度[2]。


  2 GPS在景象范畴的使用


  GPS技能在景象观察范畴的使用,大大进步了观察范畴,使观察完成了环球笼罩,在垂直辨别率上具有很高的精度,数据比力稳固牢靠,因而GPS技能的乐成使用是景象观察范畴的一次反动,在电离层监测、对流层监测、气候预告、天气变革等范畴有着非常深入的影响[3]。


  2.1 电离层监测


  电离层监测是GPS技能在景象观察范畴中的末尾性使用,它是GPS技能使用于景象范畴的乐成探究,为其他方面的使用奠基了坚固的技能底子。电离层对景象有偏重要的影响,是景象观察的紧张方面。众所周知,电离层由于外层地面,遭到太阳辐射的影响非常猛烈,而太阳辐射会带来很多带电离子,其数目之大通常使空中生物无法担当,因而电离层起到了紧张作用。电离层时时刻刻都在与太空中的少量等离子体互相作用,而且这种作用的机该当前并未完全失掉表明,因而成为景象研讨范畴的热门之一。思量到电离层会对电波孕育发生延时作用,因而GPS技能的引入使得这种延时可以失掉准确的丈量,从而可以对电离层构建起一个越发美满的数学模子,大大推进了景象学在电离层方面的研讨希望。


  2.2 对流层监测


  对流层是影响空中气候的紧张要素,经过对对流层的观察,可以对空中气候举行正确的预测,因而对流层监测是当代气候预告技能的紧张使用底子。经过GPS体系,可以将穿越对流层的景象数据以及电子浓度截面数值与空中数据举行比拟、交融,构成一个包罗少量有效信息的景象图谱,为气候的预测提供了紧张参考根据。对流层监测以后已成为很多主动景象站的使用功效之一,其精度和深度也在日益加深,成为推进景象业务不停走向科技化、主动化、数字化的紧张动力。


  2.3 气候预告


  气候预告必要借助很多前沿科技本领,因而也构成了很多预测气候的要害技能体系,此中包罗传统的数值气候预告技能、无线电探空技能和睦象卫星探测技能。数值气候预告技能必要严峻依赖于三维空间的温、压、湿和风等数据,对数据要求较高,但以后收罗这些数据的种种探测网络很难满意数值气候预告对这些参数的精度要求,因而其使用有较大范围;无线电探空技能重要是接纳地面景象材料,但通常对付大陆上空地区比力有用,而在陆地上空地区一样平常使用服从不高,无法失掉有用数据,别的,无线电探空不克不及一连举行,一样平常一天两次;景象卫星技能是气候预告中较前沿的专门化办事配套技能,经过景象卫星的回传材料可以固然现在景象反扒温廓线,但其垂直辨别率不高。在些配景下,GPS大气观察技能进入了人们的研讨视野。GPS探测具有全天候、环球笼罩、高精度、高垂直辨别率等相对上风,我国已建玉成国综合性GPS大气探测业务网、地基GPS数字化大气探测网、局域准及时业务化GPS景象网,成为GPS在景象范畴使用的紧张里程碑。


  2.4 天气变革监测


  随着产业的生长,人类生活情况日益好转,环球天气变革对人类生活的要挟不停增长,因而对环球天气变革举行监测已成为列国环球互助的紧张范畴。GPS技能的使用,负气候变革监测成为大概。以后对天气监测重要依赖于环球均匀温度和水汽两大目标,而GPS对这两个目标的丈量具有非常强盛的本领。经过GPS技能,人们可以失掉更高精度的更高垂直辨别率的温廓线,特殊对流层顶宁静流层下部地区的温度变革环境。当代景象研讨结果评释,经过GPS观察获取的大气折射率与环球大气温度、湿度和睦压有着较显着的函数干系,因而,大气折射率成为环球天气变革的紧张指示器。


  3 竣事语


  随着人们对景象研讨的渐渐深化,GPS技能失掉了遍及使用,现在已成为主动景象站的焦点构成部门之一,是要害的景象参数收罗设置装备摆设。GPS技能在景象范畴的使用,必将带来一次全新的主动景象信息体系反动性前进。


  参考文献


  [1] 张玉源,刘宏旺,庄品,等。 GPS技能在景象观察中的使用[J].迷信与财产,2017,(9):117.


  [2] 杜明斌。GPS/MET在中标准气候预告中的使用[D].南京:南京大学,2012.


  [3] 王希,刘波,苏寒松,等。 基于GPS/3G网络的新型情况天气监测体系[J].盘算机工程与设计,2013,34(11):4041-4045.




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