The current global or regional ionospheric models have been established for monitoring the ionospheric variations. However, the spatial and temporal resolutions are not enough to describe total electron content（TEC）...The current global or regional ionospheric models have been established for monitoring the ionospheric variations. However, the spatial and temporal resolutions are not enough to describe total electron content（TEC） variations in small scales for China. In this paper, a regional ionospheric grid model（RIGM） with high spatial-temporal resolution（0.5 0.5 and 10-min interval） in China and surrounding areas is established based on spherical harmonics expansion from dense GPS measurements provided by Crustal Movement Observation Network of China（CMONOC） and the International GNSS Service（IGS）. The correlation coefficient between the estimated TEC from GPS and the ionosonde measurements is 0.97, and the root mean square（RMS） with respect to Center for Orbit Determination in Europe（CODE） Global Ionosphere Maps（GIMs） is 4.87 TECU. In addition, the impact of different spherical harmonics orders and degrees on TEC estimations are evaluated and the degree/order 6 is better. Moreover, effective ionospheric shell heights from300 km to 700 km are further assessed and the result indicates that 550 km is the most suitable for regional ionospheric modeling in China at solar maximum.展开更多
利用GPS实测资料建立了中国区域电离层TEC球冠谐分析模型（spherical cap harmonic analysis，SCHA），评估了该模型的精度和有效性。结果表明，该模型有较高的拟合精度，其拟合残差约为±3TECU，且精度在时间和空间上分布较均匀。...利用GPS实测资料建立了中国区域电离层TEC球冠谐分析模型（spherical cap harmonic analysis，SCHA），评估了该模型的精度和有效性。结果表明，该模型有较高的拟合精度，其拟合残差约为±3TECU，且精度在时间和空间上分布较均匀。根据IGS分析中心发布的IONEX全球电离层数据（GIM），内插得到了区域内相应时段的平均电离层电子含量，并利用它对CSHA模型的零阶项系数C0.0所表示的区域平均电离层电子含量进行了检核。结果表明，二者具有较高的一致性和相关性，其谱特征相关系数为0．993。由于SCHA模型较GIM模型利用了更多本区域的GPS观测数据，因此其拟合精度更高，拟合结果与实测数据更一致。对SCHA模型参数的时间序列进行谱分析，结果表明，该模型的模型系数较好地描述了区域电离层TEC的周期性变化特征。展开更多
为了分析单站区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)模型的适用范围和精度,基于2~15阶次球谐函数,分别建立了欧洲区域16个单站区域电离层TEC模型,生成了区域格网TEC,并与欧洲定轨中心(Center for Orbit Determination in E...为了分析单站区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)模型的适用范围和精度,基于2~15阶次球谐函数,分别建立了欧洲区域16个单站区域电离层TEC模型,生成了区域格网TEC,并与欧洲定轨中心(Center for Orbit Determination in Europe,CODE)、国际全球导航卫星系统服务组织(International Global Navigation Satellite System Service, IGS)和全球GNSS监测评估系统(International GNSS Monitoring and Assessment System, iGMAS)等全球电离层产品比较分析。结果表明,基于低阶(2×2阶或3×3阶)球谐函数建立的单站区域电离层TEC模型,以单站为中心,在经纬度10°×10°范围以内(半径小于600 km),电离层TEC精度与CODE、iGMAS和IGS等全球电离层产品的TEC精度相当,约为1.0 TECU,实现了在一定区域内(半径小于600 km)利用单站建立电离层TEC模型替代全球电离层TEC模型,高效地为区域内单频用户提供高精度的电离层延迟改正。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China (NSFC) Project (11573052)Shanghai Science and Technology Commission Project (12DZ2273300)Key Laboratory of Planetary Sciences, Chinese Academy of Sciences
文摘The current global or regional ionospheric models have been established for monitoring the ionospheric variations. However, the spatial and temporal resolutions are not enough to describe total electron content（TEC） variations in small scales for China. In this paper, a regional ionospheric grid model（RIGM） with high spatial-temporal resolution（0.5 0.5 and 10-min interval） in China and surrounding areas is established based on spherical harmonics expansion from dense GPS measurements provided by Crustal Movement Observation Network of China（CMONOC） and the International GNSS Service（IGS）. The correlation coefficient between the estimated TEC from GPS and the ionosonde measurements is 0.97, and the root mean square（RMS） with respect to Center for Orbit Determination in Europe（CODE） Global Ionosphere Maps（GIMs） is 4.87 TECU. In addition, the impact of different spherical harmonics orders and degrees on TEC estimations are evaluated and the degree/order 6 is better. Moreover, effective ionospheric shell heights from300 km to 700 km are further assessed and the result indicates that 550 km is the most suitable for regional ionospheric modeling in China at solar maximum.
文摘利用GPS实测资料建立了中国区域电离层TEC球冠谐分析模型（spherical cap harmonic analysis，SCHA），评估了该模型的精度和有效性。结果表明，该模型有较高的拟合精度，其拟合残差约为±3TECU，且精度在时间和空间上分布较均匀。根据IGS分析中心发布的IONEX全球电离层数据（GIM），内插得到了区域内相应时段的平均电离层电子含量，并利用它对CSHA模型的零阶项系数C0.0所表示的区域平均电离层电子含量进行了检核。结果表明，二者具有较高的一致性和相关性，其谱特征相关系数为0．993。由于SCHA模型较GIM模型利用了更多本区域的GPS观测数据，因此其拟合精度更高，拟合结果与实测数据更一致。对SCHA模型参数的时间序列进行谱分析，结果表明，该模型的模型系数较好地描述了区域电离层TEC的周期性变化特征。
文摘为研究区域电离层的时空变化特征,基于球谐函数模型,采用欧洲连续运行参考站网的GPS双频观测数据,建立区域电离层模型.对全球卫星定位系统卫星的差分码偏差进行可靠性、稳定性分析,对欧洲区域电离层的垂直电子总含量进行精度分析与评价.实验结果表明:全球卫星定位系统卫星的差分码偏差与欧洲定轨中心偏差在所选时段的平均值小于0.15ns,均方根小于0.2ns.计算结果与欧洲定轨中心垂直电子总含量差值的均方根小于1.53泰库.将欧洲区域电离层应用于精密单点定位中,第327天残差值E方向小于0.3cm、N方向小于0.42 cm、U方向小于0.6 cm,表明加入电离层对U方向改善最为明显.在3D方向欧洲区域电离层优于欧洲定轨中心电离层,残差值提高了0.32 cm.
文摘为了分析单站区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)模型的适用范围和精度,基于2~15阶次球谐函数,分别建立了欧洲区域16个单站区域电离层TEC模型,生成了区域格网TEC,并与欧洲定轨中心(Center for Orbit Determination in Europe,CODE)、国际全球导航卫星系统服务组织(International Global Navigation Satellite System Service, IGS)和全球GNSS监测评估系统(International GNSS Monitoring and Assessment System, iGMAS)等全球电离层产品比较分析。结果表明,基于低阶(2×2阶或3×3阶)球谐函数建立的单站区域电离层TEC模型,以单站为中心,在经纬度10°×10°范围以内(半径小于600 km),电离层TEC精度与CODE、iGMAS和IGS等全球电离层产品的TEC精度相当,约为1.0 TECU,实现了在一定区域内(半径小于600 km)利用单站建立电离层TEC模型替代全球电离层TEC模型,高效地为区域内单频用户提供高精度的电离层延迟改正。
