湖南省大区域三维水汽层析反演及降雨预报应用

水汽是地球大气的重要组成部分,虽然在大气总量中仅占据很小的比例,但在时空上变化显著,且在灾害性天气的形成和演变中发挥着重要作用。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)层析技术可有效获取高精度、高时空分辨率的水汽三维分布,已成为当下GNSS气象学的一个研究热点。基于卫星探测技术能够获取大范围的水汽图像,尤其是地球静止卫星兼具空间覆盖范围广和时间连续性高的优点,使其成为水汽监测研究的重要数据源。基于融合风云4A水汽产品和GNSS观测数据的层析模型,利用湖南省连续运行基准站(Hunan Continuous Operation Reference Station,HNCORS)观测数据进行水汽层析实验,获取了湖南省高时空分辨率的大气水汽密度三维分布场,验证了该技术可有效提升水汽密度场的反演精度;基于层析水汽产品构建了多参数神经网络降雨落区预测模型,进一步挖掘层析技术在降雨预测中的应用潜力。该研究将促进暴雨等灾害天气监测预判能力的提升,对水利工程洪水监测具有重大现实意义。

湖南省卫星导航定位基准站网服务体系建设及思考

卫星导航定位基准站网是重要的国家空间基础设施,对国家安全和国民经济建设具有重要意义。湖南省卫星导航定位基准站网(HNCORS)经过多年发展,其网型结构不断优化,用户并发服务能力得到提升,服务领域不断拓展。随着数字中国建设和数字经济的蓬勃发展,高精度位置服务需求日益旺盛,HNCORS迎来了新的发展机遇,同时也面临新的挑战,如在监管机制、基础设施、自主创新和共享融合等方面存在不足。为了解决这些问题,湖南开展了卫星导航定位基准站网服务体系建设。本文首先描述了HNCORS服务体系建设背景;然后从管理机制、基础设施和核心技术三个方面阐述建设过程,总结出在服务模式、应用领域和共享融合方面取得的成效;最后对其未来发展进行展望,并从要素保障、自主创新、发展与安全三个方面提出针对性建议,可为卫星导航产业的发展和相关部门政策制定提供参考。

基于区块链的北斗卫星导航定位基准站资源共享交换体系方案研究

针对目前北斗卫星导航定位基准站资源共享交换的机制不完善、系统不成熟的现状,提出了一种基于区块链的北斗卫星导航定位基准站资源共享交换体系方案,以“机制+系统”为核心,研究了用于基准站资源共享交换的数据共享交换协议、安全监管细则和费用结算细则等机制,利用区块链技术设计了一套基准站资源共享交换系统,旨在打破各基准站间的信息壁垒,保障测绘地理信息安全,推动跨区域、跨领域的基准站资源统筹整合,对全国/区域基准站资源的共享交换和统一规范管理具有很好的参考意义。

基于安卓智能手机的高精度定位系统研发及测试

针对常规外业坐标数据采集方式存在的问题,结合高精度位置服务便捷化应用需求,设计并研发了一套基于安卓智能手机的高精度定位系统,通过融合卫星导航定位基准站差分定位与步行者航位推算算法,并制定多种观测环境差异化测量策略,以获取连续的高精度定位结果。基于华为P40、小米8等四款安卓智能手机,进行了广覆盖(湖南省14个市(州))、多场景(开阔、遮挡)的定位精度测试,用于验证系统的可用性和可靠性。测试结果表明,系统在不同智能手机、不同场景中均能稳定有效运行,华为P40的平面定位精度最优,在开阔环境下,最高可达0.2m左右。系统已全面应用于湖南省农村住房规划建设“三到场”环节。

一种基于拉依达准则的PPP-AR可信度评估方法

针对目前GNSS领域缺少可信度评估方法的问题,提出了一种PPP-AR可信度评估方法。采用拉依达准则和高斯函数拟合的方法对PPP-AR定位结果进行建模,划分出3个可信区间对PPP-AR进行可信评估。基于全球均匀分布的35个IGS站进行PPP-AR定位解算并建立样本库,采用拉依达准则获取不同时间节点的特定数值,使用高斯函数对这些数据进行拟合,建立出一套PPP-AR可信评估模型。在此基础上选取了6个CORS站的定位结果加入该算法进行计算。其中,每个方向的可信度均值均在0.95~0.97,5、10、15min的可信度范围分别为0.95~1、0.94~0.99和0.94~1之间,相同测站解算出的可信定位结果都在0.92~1之间,综合考虑方向、时间和测站这3个方面的可信度结果的一致性,充分证明了评估PPP-AR可信模型与方法的正确性与有效性。