GNSS气象集成工具(GNSS Meteorological Ensemble Tools,简称GMET)在线服务平台旨在为空间大地测量(如GNSS、InSAR、VLBI等)及气象应用提供支持,主要包括三大功能:(1)基于数值天气模型(NWM)或无线电探空资料生成系列对流层参数产品,支撑空间大地测量大气改正和大气水汽反演;(2)发布课题组建立的系列对流层模型产品和相关开源代码;(3)提供课题组处理的GNSS对流层延迟产品可视化查询。
GMET在线平台功能组成如图1所示。
1. 定制产品
GMET在线平台可根据用户输入的站点或区域信息,利用NWM或无线电探空数据计算其上空对应的对流层参数。结果文件的下载链接将以邮件的形式发送到用户邮箱。
(1) 基于NWM的站点产品
用户输入用户信息、站点坐标、时间和所需的NWM类型等基本信息,GMET平台将利用所选择的NWM估算测站上空对应的气温(T)、气压(P)、大气加权平均温度(Tm)、水汽压(e)、对流层天顶干延迟(ZHD)、对流层天顶湿延迟(ZWD)、对流层天顶总延迟(ZTD)、大气可降水量(PWV)、投影函数系数(mfd、mfw)和水平梯度分量(Gn、Ge)等对流层参数。目前支持的NWM包括欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5。未来本平台将提供更多类型的NWM供用户选择。
推荐文献引用:
◊ Zhang W., Zhang H., Liang H., Lou Y., Cai Y., Cao Y., Zhou Y., Liu W. (2019) On the suitability of ERA5 in hourly GPS precipitable water vapor retrieval over China. Journal of Geodesy. 93, 1897-1909.
◊ Zhou Y., Lou Y., Zhang W., Kuang C., Liu W., Bai J. (2020) Improved Performance of ERA5 in Global Tropospheric Delay Retrieval. Journal of Geodesy. 94:103.
(2) 基于无线电探空数据的站点产品
本模块可基于全球无线电探空综合数据集(IGRA)计算无线电探空站上空的气温(T)、气压(P)、大气加权平均温度(Tm)、对流层天顶干延迟(ZHD)、对流层天顶湿延迟(ZWD)、对流层天顶总延迟(ZTD)、大气可降水量(PWV)等对流层参数。
推荐文献引用:
◊ Zhang W., Lou Y., Haase J., Zhang R., Zheng G., Huang J., Shi C., Liu J. (2017) The Use of Ground-based GPS Precipitable Water Measurements over China to Assess Radiosonde and ERA-Interim Moisture Trends and Errors from 1999-2015. Journal of Climate, 30, 7643-7667.
◊ Zhang W., Lou Y., Cao Y., Liang H., Shi C., Huang J., Liu W., Zhang Y., Fan B. (2019) Corrections of Radiosonde-based Precipitable Water Using Ground-based GPS and Applications on Historical Radiosonde Data over China. Journal of Geophysical Research-Atmospheres. 124 (6), 3208-3222.
(3) 基于NWM的InSAR改正产品
用户输入任务信息(用户信息,时刻列表,区域范围,DEM分辨率),GMET平台输出所选区域大气延迟改正产品。
推荐文献引用:
◊ Zhang Z., Lou Y., Zhang W., Wang H., Zhou Y., Bai J. (2021) On the Assessment GPS-Based WRFDA for InSAR Atmospheric Correction: A Case Study in Pearl River Delta Region of China. Remote Sensing. 13, 3280.
◊ Zhang Z., Lou Y., Zhang W., Wang H., Zhou Y., Bai J. (2022) Assessment of ERA-Interim and ERA5 Reanalysis Data on Atmospheric Corrections for InSAR. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 111, 102822.
2. 模型产品
(1) 武汉大学投影函数(WMF)模型产品
用户可通过FTP方式下载格网分辨率为1°×1°的WMF模型产品和时间分辨率为1h的站点产品。WMF模型产品包含气温(T)、气压(P)、大气加权平均温度(Tm)、水汽压(e)、对流层天顶干延迟(ZHD)、对流层天顶湿延迟(ZWD)、对流层天顶总延迟(ZTD)、大气可降水量(PWV)、投影函数系数和水平梯度分量等对流层参数。
推荐文献引用:
◊ Zhou Y., Lou Y., Zhang W., Bai J., Zhang Z. (2021) An improved tropospheric mapping function modeling method for space geodetic techniques. Journal of Geodesy. 95:98.
(2) 实时ZTD产品
本平台向有高精度实时导航定位需求的用户提供时空分辨率为1°和30min的实时ZTD格网产品。
推荐文献引用:
◊ Lou Y., Huang J., Zhang W., Liang H., Zheng F., Liu J. (2017) A new zenith tropospheric delay grid product for real-time PPP applications over China. Sensors, 18, 65.
3. ZTD/PWV监测
(1) ZTD/PWV监测
课题组对全球300多个GNSS测站的观测数据进行准实时处理,得到时间分辨率为15min的ZTD/PWV序列,并提供可视化的显示和查询。所有测站对应的ZTD/PWV产品均可根据需求提供给用户。
(2) 产品精度评估
本模块每周以事后数据处理模式解算的结果为参考对准实时ZTD/PWV产品进行精度评估。
GMET在线平台受国家自然科学基金(41774036和41804023)支持。 感谢欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料,感谢美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的全球无线电探空综合数据集(IGRA),感谢国际GNSS服务组织(IGS)、中国地壳运动观测网(CMONOC)和国家北斗增强服务系统(NBASS)提供的全球卫星导航系统观测数据。
科研用户可以免费使用、共享、复制和重新分发GMET平台处理的任何产品,但是不允许商用。
请正确引用对应模块推荐的参考文献,并及时为我们提供反馈。