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GNSS近地空間環境學(精)

  • 作者：姚宜斌//張豹//孔建|責編:徐雁秋//劉暢
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030785183
  • 出版日期：2024/06/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：257
人民幣：RMB 249 元      售價：元
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內容大鋼
    以北斗和GPS為代表的全球導航衛星系統（GNSS）技術的發展成熟，其應用領域也從經典的導航、定位、定時拓展到了近地空間環境監測，並在一定程度上變革了原有的大氣和地表物理參量監測方法，為地球科學的融合發展賦予了新的動能。筆者在前人研究成果的基礎上，結合自身的研究經驗，對GNSS技術在近地空間環境監測中的應用進行深度思考和總結，圍繞「GNSS近地空間環境學」這一概念，以原理闡述和實例分析相結合的方式系統性地介紹GNSS技術在大氣誤差建模、對流層水汽監測、電離層電子含量監測及地表物理參量監測等領域的理論、方法和應用。本書在撰寫過程中，既注重知識源頭的追溯，又注重理論方法的創新，過程闡述詳細清晰而不失簡約，以期讀者準確理解GNSS近地空間環境學的基本概念、原理和方法。
    本書主要面向測繪和地球科學，特別是GNSS和大氣領域的相關學生和科研人員，可為該領域讀者提供精準詳細的專業理論知識和技術參考，也可為非專業領域讀者提供GNSS近地空間環境監測相關的科普信息。
作者介紹
姚宜斌//張豹//孔建|責編:徐雁秋//劉暢
目錄
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  地球大氣層
  1.3  地球表面
  1.4  近地空間環境監測
    1.4.1  大氣和地表觀測手段
    1.4.2  GNSS近地空間環境學的形成與發展
第2章  GNSS定位模型及大氣延遲估計
  2.1  單點定位模型
  2.2  精密單點定位模型
    2.2.1  IF-PPP模型
    2.2.2  UU-PPP模型
    2.2.3  IC-PPP模型
    2.2.4  UofC模型
    2.2.5  PPP隨機模型
  2.3  相對定位模型
    2.3.1  GNSS單差觀測方程
    2.3.2  GNSS雙差觀測方程
    2.3.3  中長基線模糊度解算
  2.4  GNSS大氣延遲參數估計
    2.4.1  基於實測數據的TEC估計
    2.4.2  基於GIM模型的STEC估計
    2.4.3  基於實時模型的TEC估計
    2.4.4  對流層延遲估計
第3章  GNSS對流層關鍵參量建模
  3.1  概述
    3.1.1  對流層延遲
    3.1.2  大氣加權平均溫度建模
  3.2  地基GNSS水汽探測的基本原理
  3.3  對流層延遲建模方法
    3.3.1  基於氣象參數的對流層延遲模型
    3.3.2  無需氣象參數的對流層延遲模型
    3.3.3  兩種對流層延遲模型的比較
  3.4  加權平均溫度模型
    3.4.1  無需氣象參數的加權平均溫度模型
    3.4.2  氣象參數驅動的高精度加權平均溫度模型
  3.5  基於大氣預報資料的ZHD、ZWD和Tm模型
第4章  GNSS三維水汽監測
  4.1  概述
  4.2  GNSS水汽層析的基本原理
  4.3  SWD的恢復
  4.4  層析方程組的構建
  4.5  GNSS水汽層析常規方法
    4.5.1  附加約束的層析方程
    4.5.2  GNSS水汽層析方程的解
  4.6  GNSS水汽層析的迭代重構演算法
  4.7  GNSS水汽層析優化策略
    4.7.1  層析網格劃分優化
    4.7.2  側面穿過射線的引入
    4.7.3  地表氣象觀測數據的引入

    4.7.4  先進的反演演算法
  4.8  GNSS水汽層析實驗
    4.8.1  格網劃分對層析結果的影響
    4.8.2  側面射線使用對層析結果的影響
    4.8.3  自適應平滑約束加赫爾默特方差分量估計的水汽層析實驗
第5章  多源水汽數據融合
  5.1  概述
  5.2  基於球冠諧模型的水汽數據融合方法
    5.2.1  基本思想
    5.2.2  球冠諧模型
    5.2.3  赫爾默特方差分量估計
  5.3  基於人工神經網路的水汽數據融合方法
    5.3.1  基本思想
    5.3.2  廣義回歸神經網路
    5.3.3  基於廣義回歸神經網路的水汽數據融合
  5.4  PWV數據融合實驗
    5.4.1  實驗區域和數據
    5.4.2  基於球冠諧模型的數據融合實驗
    5.4.3  基於廣義回歸神經網路的數據融合實驗
第6章  GNSS數據同化
  6.1  概述
  6.2  同化概念與原理
  6.3  基於WRF模型的數據同化過程
    6.3.1  觀測值文件的準備
    6.3.2  觀測值文件的預處理
    6.3.3  觀測值文件的同化
  6.4  數據同化實驗
  6.5  數據同化與層析技術的比較與結合
    6.5.1  數據同化與層析技術獲取濕折射率的比較
    6.5.2  數據同化與水汽層析技術的結合
第7章  電離層探測
  7.1  概述
  7.2  GNSS二維電離層模型
    7.2.1  電離層單層假設
    7.2.2  電離層投影函數
    7.2.3  電離層二維建模
    7.2.4  電離層參考系統
  7.3  多源數據融合的二維電離層模型
    7.3.1  多源VTEC計算
    7.3.2  基於球諧模型的多源數據融合
    7.3.3  方差分量估計
    7.3.4  數據實驗
  7.4  等離子體層電子含量二維模型
    7.4.1  等離子體層研究進展
    7.4.2  等離子體層電子含量提取方法
    7.4.3  全球等離子體層電子含量模型建立
    7.4.4  全球等離子體層電子含量模型算例分析
第8章  GNSS三維電離層監測
  8.1  概述
  8.2  GNSS電離層層析原理

  8.3  GNSS電離層層析方程
  8.4  GNSS電離層層析重構演算法
    8.4.1  迭代重構演算法
    8.4.2  非迭代重構演算法
  8.5  基於改進IG指數的GNSS電離層同化模型
  8.6  GNSS三維層析實驗
    8.6.1  迭代重構演算法實驗
    8.6.2  非迭代重構演算法實驗
    8.6.3  多源數據融合實驗
    8.6.4  數據同化實驗
第9章  GNSS電離層監測的科學應用
  9.1  行進式電離層擾動
    9.1.1  數據分佈
    9.1.2  結果分析
  9.2  地震電離層擾動
    9.2.1  數據分佈
    9.2.2  水平傳播特徵
    9.2.3  垂直高度分佈
    9.2.4  不同高度傳播速度分析
    9.2.5  三維結構分析及機理解釋
  9.3  火山電離層異常
    9.3.1  數據分佈
    9.3.2  擾動特徵分析
  9.4  颱風電離層異常
    9.4.1  數據分佈
    9.4.2  「杜鵑」颱風電離層異常傳播分析
    9.4.3  颱風引發電離層異常統計分析
第10章  地基GNSS反射測量技術
  10.1  概述
  10.2  雙天線模式
    10.2.1  雙天線測高
    10.2.2  雙天線測土壤濕度
  10.3  單天線模式
    10.3.1  干涉反射測量技術
    10.3.2  干涉模式技術
第11章  星載GNSS反射測量技術
  11.1  概述
  11.2  星載GNSS-R原理
    11.2.1  星載GNSS反射信號幾何關係
    11.2.2  閃爍區和菲涅耳反射區
  11.3  時延-多普勒
    11.3.1  時延-多普勒二維相關功率
    11.3.2  多普勒相關功率
第12章  GNSS-R科學應用
  12.1  GNSS-R海洋應用
    12.1.1  海面風場
    12.1.2  海面測高
    12.1.3  海冰探測
    12.1.4  其他海洋應用
  12.2  GNSS-R陸地應用

    12.2.1  積雪探測
    12.2.2  地表土壤濕度探測
    12.2.3  內陸水體探測
    12.2.4  植被監測
    12.2.5  其他陸地應用
參考文獻

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