温度变化对GPS站周期性的影响不容忽视

正近日,中科院上海天文台许雪晴等首次应用三维热膨胀模型,根据地表温度数据计算出全球三维地表周年位移形变,并与GPS台站观测的周年位移数据进行对比,表明温度变化引起的地表形变是GPS台站周年位移的影响因素之一,特别是在水平方向。研究结果显示,由温度变化引起的全球地表三维周年形变在垂向上的振幅最大约3mm,在水平方向最大周年振幅约为1.5mm,且垂向周年位移的分布与温度周年变化表现一致,而水平方向的周     

地表温度变化对GNSS连续运行基准站垂向形变影响研究

利用实测地表温度数据,计算温度变化对GNSS基准站观测墩和基岩垂向形变的影响;联合大气负荷变化,综合分析温度变化对基准站垂向形变的影响规律。以新疆GNSS连续运行基准站数据为例,结果表明,温度变化对新疆GNSS连续运行基准站垂向影响的年周期项振幅为1.4～2.1 mm,半周年振幅为0.01～0.33 mm,周年项振幅占主要部分;垂向时间序列变化扣除温度变化影响后,RMS值平均减小0.55 mm,精度提高约9%;温度变化与大气负荷变化对垂向形变影响的趋势基本一致,呈现上半年增加、下半年下降,扣除两项影响后精度提高约13%。研究表明,温度和大气负荷变化均为基准站垂向位移周期性变化的重要影响因素。     

基于SBAS-InSAR与Prophet模型的引黄济青沿线地表形变监测与预测北大核心CSCD

基于38景Sentinel-1 SAR影像,利用SBAS-InSAR技术获取2019-02-2021-10引黄济青沿线地表形变的分布、量级及时空演化特征等信息;然后,使用形变梯度分析引黄济青沿线地表的稳定性;最后,利用Prophet模型对引黄济青沿线若干特征点的地表形变进行预测。研究表明,SBAS-InSAR能够获取引黄济青沿线及其周边区域大范围、长时间序列的地表形变情况,横纵剖面线形变梯度值比较大的区域与地表形变严重区高度吻合;基于SBAS-InSAR的监测结果,利用Prophet模型能够对形变较小的特征点进行较好的模拟和预测。     

温度递减率对加权平均温度的影响

引入温度递减率,和地表温度一起作为独立参数对加权平均温度进行拟合,并根据所建立的温度递减率模型,分析其对加权平均温度的影响。研究表明,高精度的温度递减率有利于改善加权平均温度模型拟合值的分布,使其不再与地表温度呈现简单的线性关系,即使不同探空站的地表温度相同,它们计算的加权平均温度也不相同,从而提高GPS气象学中PWV的转换精度。     

GPS监测慢滑移信号的双曲正切函数建模北大核心CSCD

以日本房总半岛2011年、2013~2014年、2018年3次慢滑移事件(slow slip event, SSE)为例,利用自主研发的GPS坐标时序分析(GPS coordinate time series analysis, GTSA)软件批量处理该半岛多个GPS站点2009~2019年共10 a的坐标时序数据,构建包含周期性SSE的坐标时序模型。结果表明:1)双曲正切函数的数学特性与SSE的运动规律十分吻合,表现为缓慢加速-快速滑动-缓慢减速,最后恢复至稳态;2)函数对SSE的精准建模可有效确定SSE发生时间的中心、持续时长和地表位移;3)2011年SSE持续时间最长可达50 d, 2013~2014年和2018年的SSE持续时间最长为25 d;4)3次SSE的水平位移均朝东南方向,高程位移量均表现为下沉,2018年SSE最大水平位移达5.2 cm, 2013~2014年最大高程位移达3.8 cm。     

PM2.5对地表温度的影响及其应用

采用线性最小二乘原理对从对流层顶10 km至地表0.8 km的温度探空廓线进行拟合,外插地表温度,讨论外插地表温度与实测温度的统计特性。将其应用于GPS气象中的加权平均温度模型发现,基于外插的地表温度能显著提高模型精度,提高约1.2~1.7 K。     

北京城区不透水地表盖度变化及对地表温度的影响

基于QuickBird高分辨率影像、LandsatTM影像及夜间灯光数据,设计了集成CART（Classification and Regression Tree,）算法和多源遥感数据估算亚像元级不透水地表盖度的技术方案,采取适用于典型温带半干旱地区的ISP（Impervious Surface Percentage ）提取方法,提取2001年和2011年北京城区不透水地表盖度,并将不透水地表盖度分为3类,ISP为10%~60%的区域为低密度区,60%~80%的区域为中密度区,大于80%的区域为高密度区。同时采用单窗算法反演2001年和2011年地表温度,对2001-2011年北京六环以内城区不同环路区域ISP发展趋势,以及其与地表温度的相关性进行分析。结果表明：（1）北京城区的不透水地表盖度变化主要集中在低密度区域,与之相比,中密度区域和高密度区域不透水地表盖度变化不大。2001-2011年来北京五环以内区域由于城建区较多,整体不透水地表变化并不明显,主要变化区域集中在五环至六环以内区域,其中低密度区增长明显,中密度区和高密度区主要增长集中在东部,可以看出,近年来五环至六环以内区域发展迅速,城建区范围不断扩大。（2）相较于2001年,2011年北京市中心地表温度明显上升,高温区聚集程度更为明显。其中四环以内地表温度与周边区域地表温度相比,温差明显增大。（3）通过对比2001年和2011年各密度区平均地表温度发现,相较于2001年,2011年北京市六环以内城区各密度区之间的地表温度差异更大,城市热岛效应更为明显。（4）2001年和2011年北京城区各环路区域内不透水地表盖度与地表温度均呈正相关。四环至六环区域,地表温度随不透水地表盖度变化的趋势相近。ISP在10%~20%的区域,地表温度随不透水地表盖度增高而上升的速率明显高于其他区域,ISP大于20%的区域地表温度上升速率下降,且趋于一致。     

基于CEEMDAN-LSTM组合方法的海平面变化预测分析北大核心CSCD

为提高海平面变化预测精度,将自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)与长短期记忆网络(LSTM)相结合,采用“分解-预测-重组”思路,提出一种海平面变化预测组合方法CEEMDAN-LSTM。结果表明,相对于直接使用LSTM神经网络进行预测(MAE=16.87 mm, RMSE=21.51 mm),以及已有的EEMD-BP神经网络组合方法(MAE=10.4 mm, RMSE=15.44 mm),CEEMDAN-LSTM组合方法预测表现最优(MAE=8.89 mm, RMSE=11.34 mm),具有最低的预测误差。     

基于PSO-BP神经网络的中国区域大气加权平均温度模型北大核心CSCD

结合粒子群优化算法和BP神经网络,利用中国区域88个探空站2015-2017年的数据,以地表温度、地表水汽压、纬度、高程、年积日作为模型输入因子,以积分法获得的Tm值为学习目标,建立适用于中国区域的Tm模型PSOTM。以2018年探空数据为参考值评定PSOTM模型精度,并与Bevis、GPT3、传统BP神经网络(BPTM)、GRNN神经网络(GRNNTM)模型的计算结果进行对比。结果表明,PSOTM模型年均RMSE为3.08 K,相对于Bevis、GPT3、BPTM和GRNNTM模型分别降低26.84%、35.97%、15.38%和4.94%;PSOTM模型年均bias为0.32 K,相对于Bevis、GPT3和BPTM模型分别降低68.93%、82.42%和72.41%,较GRNNTM模型升高37.50%。PSOTM模型在中国区域不同纬度和高程的精度与稳定性优于Bevis、GPT3和BPTM模型,具有良好的适用性。     

基于广播星历的GPS/BDS-3非差非组合PPP北大核心CSCD

分析GPS和BDS-3卫星广播星历的误差特性,研究广播星历精度不足的补偿策略,提出一种SISRE补偿的非差非组合定位模型。采用2022年15个MGEX测站1周的数据进行实验。结果表明,SISRE补偿的非差非组合模型的GPS和BDS-3静态三维定位误差的RMS分别约为24 cm和23 cm, GPS/BDS-3双系统组合可进一步将精度提升至约18 cm;GPS和BDS-3仿动态三维定位误差的RMS分别约为73 cm和74 cm, GPS/BDS-3双系统组合可进一步将精度提升至约45 cm;SISRE补偿的非差非组合模型与SISRE补偿的无电离层组合模型定位精度相当。     

风力发电机对荒漠草原地表温度及蒸散发的影响

以内蒙古朱日和风电场为例,利用Landsat 5及Landsat 8数据对风力发电机建设前后的地表温度(LST)及蒸散发(ET)进行了模拟,并统计了风力发电机所在位置与周围8个相邻像元、以及风力发电机240 m缓冲区范围内的LST、ET均值及显著性差异,以此来判断风力发电机对荒漠草原地表温度及蒸散发的影响程度.本文结论...     

利用多元线性回归模型重构中国九大流域陆地水储量变化北大核心CSCD

GRACE与GRACE-FO任务间的数据空缺导致无法连续监测陆地水储量变化。基于此,本文采用多元线性回归模型,以GRACE/GRACE-FO陆地水储量变化数据为参考值,以降水、气温和模型模拟的陆地水储量数据为预测参数,采用3种不同策略重构中国九大流域2002-04~2021-12连续的陆地水储量变化。结果表明,基于去趋势项和去季节项信号重构策略的重构结果略优于去趋势项信号重构策略,且两者结果均优于整体信号重构策略,在人类活动或冰川融化频繁的流域(如海滦河、长江、西南诸河和内陆河流域)这种优势更为明显。此外,重构结果的性能也受GRACE/GRACE-FO数据信噪比和预测参数与GRACE/GRCAE-FO数据的相关性影响。     

昼夜节律性温度变化对蛋鸡血钙浓度及其pH值的影响

选用４０周龄艾维因父母肉种母鸡２４只,设适温（１３－２３℃）和高温（２５－３８℃）两个处理,,测定了母鸡在蛋壳钙沉积期间血钙（Ｃａ＾２＋）和总钙（ＴＣａ）浓度及ＰＨ值的变化。结果表明,在不同的环境温度下,母鸡血Ｃａ＾２＋和ＴＣａ浓度的变化规律各不相同,当母鸡适应了昼夜节律性变化的高温环境时,用于蛋壳钙沉积的有效钙供应量不会减少,高温组母鸡血液ＰＨ值显著高于适温组,且高温引起蛋壳品质下降。     

高压线路对GPS接收机性能及观测数据质量影响的测试与分析

开展500kV和220kV高压输电线路对GPS观测的影响实验,发现高压输电线路产生的电磁和无线电干扰对GPS接收机内部噪声无显著影响,而GPS观测的多路径效应受高压输电线路的影响显著,并且其影响量值与电压值及与高压线的距离成正比。同时,高压输电线路对接收机捕获数据的性能、接收机钟的稳定性、观测信号L1、L2载波信噪比、观测值周跳以及基线和点位坐标的解算精度无显著影响。     

测站数目和观测弧段对GPS解算地球自转参数的影响分析

应用GPS技术解算ERP参数时,其精度受到测站的选取、网形结构等因素的影响。针对该问题,利用全球IGS站的GPS数据并采用控制变量法,依次分析了不同测站数目、不同观测弧段长度等因素对解算ERP参数的影响。研究发现,这两种因素对解算ERP参数有较大影响,应当根据不同的测站数目选取相应的观测弧段长度,才能达到最佳的解算效率和解算精度。     

非潮汐海洋负荷对广东地区大地高变化的影响

利用高时空分辨率海平面变化数据,采用球谐分析方法计算广东及周边地区的非潮汐海洋负荷对大地高变化的影响。该方法充分考虑全球海洋影响,克服直接利用格林函数方法进行局部积分计算产生的不完整性。研究发现,广东地区的非潮汐海洋负荷对大地高的影响呈现明显的区域特征,沿海岸线超过10 mm;距海洋越远,影响越小。     

非构造形变对中国大陆GNSS基准站垂向周期运动的影响

解算陆态网络2011~2013年GNSS基准站,获取其坐标时间序列,并定量计算非潮汐海洋、大气、积雪和土壤湿度对测站产生的非构造形变,以修正GNSS垂向时间序列。修正后,GNSS垂向序列特性发生显著变化:周年运动振幅和初相均发生明显变化,振幅明显缩小(个别站增大),缩小幅度因不同区域而存在差异;修正前相位与修正后存在一定的系统偏差,大约滞后2~3个月,这种系统偏差可能是GNSS测站对地球物理因素"迟钝反应"的综合表现;半周年运动的变化主要体现在振幅上,缩小幅度在1mm左右。     

利用广义三角帽法评估GRACE/GRACE-FO反演流域陆地水储量变化的不确定性北大核心CSCD

利用广义三角帽法评估5个最新版本GRACE/GRACE-FO时变重力场模型反演全球流域陆地水储量变化的不确定性,并探讨地理位置、气候类型和流域面积对不确定性的影响。结果表明:1) COST-G、CSR、JPL、ITSG和GFZ时变重力场模型反演全球流域陆地水储量变化的平均不确定性分别是0.41 cm、0.63 cm、0.66 cm、0.81 cm和0.97 cm;2)流域陆地水储量变化的不确定性与流域面积和地理位置存在较强的相关性,与气候类型的相关性较小;3)当观测数据质量较差时,不同模型反演的流域陆地水储量变化存在较大差异。     

协方差函数的选择对GPS高程拟合精度的影响

阐述最小二乘配置的原理,给出先验方差协方差估计方法,通过实例分析了采用最小二乘配置法的有效性,比较了不同协方差函数对拟合精度的影响及拟合点的分布对协方差函数、拟合结果的影响。