[发明专利]基于多源数据融合的对流层高差改正模型构建方法

权利要求书

1.基于多源数据融合的对流层高差改正模型构建方法，其特征在于：

所述方法包括：

对GNSS、COSMIC、无线电探空站、ECMWF和ITG模型的数据进行时间和空间的基准转换；

利用ECMWF的数据构建背景场，探测剔除粗差异常；

利用GNSS的数据校准系统性偏差；

以中长期对流层延迟信号变化趋势为约束，基于二次无偏估计法确定不同高程下的多源数据权重；

利用双线性内插计算各格网点的高度归算函数，建立大高差地区基于多源数据融合的对流层高差改正模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

对GNSS、COSMIC、无线电探空站、ECMWF和ITG模型的数据进行时间和空间的基准转换，包括：

将COSMIC、无线电探空站、ECMWF和ITG模型的ZWD数据统一转换至大地高系统；

将GNSS的ZWD数据统一到UTC时间系统。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

利用ECMWF的数据构建背景场，探测剔除粗差异常，包括：

利用ECMWF的ZWD数据作为背景场，对无线电探空站和COSMIC的ZWD数据进行探测剔除粗差异常。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

利用GNSS的数据校准系统性偏差，包括：

利用GNSS的ZWD数据校准无线电探空站的ZWD数据的系统性偏差。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

以中长期对流层延迟信号变化趋势为约束，基于二次无偏估计法确定不同高程下的多源数据权重，包括：

估计出各个来源的ZWD数据的协方差以及不同来源的ZWD数据之间的协方差，各个来源包括GNSS、COSMIC、无线电探空站、ECMWF和ITG模型，各个来源的ZWD数据的协方差以及不同来源的ZWD数据之间的协方差利用以下公式获得：

；

其中：

是滞后距离；

是观测值；

是观测值位置；

是滞后距离为的观测值数量；

根据协方差与滞后距离，拟合出协方差函数，根据协方差函数计算观测值协方差矩阵：

；

其中：

是不同来源的编号，，对应GNSS、COSMIC、无线电探空站、ECMWF和ITG模型5个来源；

是第个来源的ZWD数据的协方差函数；

是第个来源和第个来源的ZWD数据之间的协方差函数；

是第个来源的ZWD数据的观测值协方差矩阵；

是第个来源和第个来源的ZWD数据之间的观测值协方差矩阵；

是间的距离，、指代相同来源的不同ZWD数据；

是作差符号；

根据观测值协方差矩阵，获得多源数据权重的权阵：

；

其中：

是单位权方差。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

利用双线性内插计算各格网点的高度归算函数，建立大高差地区基于多源数据融合的对流层高差改正模型，包括：

以无线电探空站的ZWD数据为基准，建立顾及系统差的融合观测方程为：

；

其中：

是待求网格点的融合值；

、是系统差参数；

是待求参数与观测值的函数，；

是ZWD数据的观测值，上标表示来源；

通过高度归算至待求点高度：

；

其中：

是高差；

ZWD₀是原始的ZWD数据；

是对流层延迟高度归算函数；

将融合观测方程线性化，结合权重，移项得到误差方程，即为基于多源数据融合的对流层高差改正模型：

；

其中：

是ZWD误差值，上标表示来源；

是融合观测方程线性化后待估参数的系数，；

是原始的大小；

是原始的大小；

是原始的大小，上标表示来源；

根据最小二乘方法，求解得到融合后的ZWD数据。