Вісники та науково-технічні збірники, журнали

Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12

Browse

Author: search.filters.author.Заблоцький, Ф. Д.Subject: search.filters.subject.zenith tropospheric delay

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Моніторинг тропосферної водяної пари у західній транскордонній зоні України
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Савчук, С. Г.; Заблоцький, Ф. Д.
    Мета. Виявлення достовірних оцінок зенітних тропосферних затримок (ZTD) за даними GNSS- спостережень (дистанційний моніторинг тропосфери) на активних референнних станціях західної транскордонної зони України. Методика. Важливим продуктом, який отримують в GNSS-метеорології, є зенітні тропосферні затримки, а їхній безпосередній зв’язок із інтегрованою /осаджуваною водяною парою дає змогу отримати оперативну інформацію для числового прогнозування погоди. Однією із основних проблем у процесі використання таких результатів є достовірність отриманих оцінок величин інтегрованої/осаджуваної водяної пари із аналізу GNSS-даних. Відповідно стратегія аналізу GNSS-даних повинна забезпечувати такі оцінки ZTD, які відповідають вимогам GNSS-метеорології. Визначення величин ZTD традиційно грунтувалося на аналізі даних в режимі пакетного мережевого розв’язку з використанням методу найменших квадратів і способу спостереження, що спирається на утворення подвійних різниць (DD), та у режимі, близькому до реального часу (NRT). Абсолютний метод точного позиціонування (РРР), для реалізації якого був необхідний доступ до точних поправок супутникових годинників разом з прогнозованими орбітами, фактично не використовувався. З точки зору стратегії аналізу GNSS-даних метод РРР є популярним завдяки створенню у режимі реального часу (RT) Міжнародною службою GNSS (IGS) та іншими організаціями таких продуктів, як точні орбіти супутників і поправки годинників. З метою порівняння були вибрані дані ZTD, отримані програмними пакетами NRT-DD Bernese GNSS software та RT- PPP ALBERDING GNSS STATUS Software за період лютий-березень 2016 року. Критерієм вибору була максимальна кількість даних на кожній станції спостережень (2880 значень) за вказаний період. Усього для порівняння були вибрані 17 GNSS-станцій. Для кожної станції були побудовані графіки зміни ZTD за вказаний період спостережень, а також обчислена часова зміна різниць ZTD, отримана двома програмними пакетами. Результати. За результатами порівнянь виявлено, що використання різних стратегій опрацювання GNSS-даних не вносить істотного впливу на точність визначення зенітних тропосферних затримок. Отримані оцінки в 1-2 см цілком задовольняють вимоги до отримання зазначеного продукту у метеорології та кліматології. Наукова новизна. Проведені дослідження двох принципово різних стратегій опрацювання GNSS-даних дали змогу виявити реальну точність визначення зенітних тропосферних затримок, що дає змогу вважати отримані результати достовірнішими порівнянно з результатами, отриманими іншими дослідниками. Практична значущість. Отримані оцінкові величини ZTD з регіональної мережі перманентних GNSS- станцій західної транскордонної зони України можуть бути цінною інформацією у задачах числового прогнозування погоди. Цель. Выявление достоверных оценок зенитных тропосферных задержек (ZTD) по данным GNSS- наблюдений (дистанционный мониторинг тропосферы) на активных референцных станциях западной трансграничной зоны Украины. Методика. Важным продуктом, который получают в GNSS-метеорологии, являются зенитные тропосферные задержки, а их непосредственная связь с интегрированным /осаждаемым водяным паром позволяет получать оперативную информацию для числового прогнозирования погоды. Од¬ной из основных проблем в процессе использования таких результатов является достоверность полученных оценок величин интегрированного/осаждаемого водяного пара из анализа GNSS-данных. Соответственно, стратегия анализа GNSS-данных должна обеспечивать такие оценки ZTD, которые соответствуют требованиям GNSS-метеорологии. Определение величин ZTD традиционно базировалось на анализе данных в режиме пакетного сетевого решения с использованием метода наименших квадратов и способа наблюдений, опирающихся на создание двойных разностей (DD) в режиме, близком к реальному времени (NRT). Абсолютный метод точного позиционирования (РРР), для реализации которого был необходим доступ к точным поправкам спутниковых часов вместе с прогнозированными орбитами, практически не использовался. С точки зрения стратегии анализа GNSS-данных метод РРР является популярным благодаря созданию в режиме реального времени (RT) Международной службой GNSS (IGS) и другими организациями таких продуктов, как точные орбиты спутников и поправок часов. С целью сравнения были отобраны данные ZTD, полученные программными пакетами NRT-DD Bernese GNSS software и RT-PPP ALBERDING GNSS STATUS Software за февраль-март 2016 года. Критерием отбора было максимальное количество данных на каждой станции наблюдений (2880 значений) в указанный период. Всего для сравнения было выбрано 17 GNSS-станций. Для каждой станции были построены графики изменения ZTD за указанный период наблюдений, а также вычислено часовое изменение разностей ZTD, полученное двумя программными пакетами. Результаты. По результатам сравнений выявлено, что использование разных стратегий обработки GNSS-данных не влияет существенно на точность определения зенитных тропосферных задержек. Полученные оценки 1-2 см удовлетворяют полностью требования для получения указанного продукта в метеорологии и климатологии. Научная новизна.Проведенные исследования двух принципиально различных стратегий обработки GNSS-данных позволили выявить реальную точность определения зенитных тропосферных задержек, которые разрешают считать полученные результаты более достоверными в сравнении с результатами, полученными другими исследователями. Практическая значимость. Полученные оценочные величины ZTD с региональной сети перманентных GNSS-станций западной трансграничной зоны Украины могут стать ценной информацией в задачах числового прогнозирования погоды. Aim. Identifying of reliable estimates of zenith tropospheric delay (ZTD) by the data of GNSS observations (remote monitoring of the troposphere) on the active reference stations of the west cross-border zone of Ukraine. Methods. The zenith tropospheric delays, and their direct link with integrated / precipitated water vapor are important products that are obtained in GNSS-meteorology. They allow to get the rapid information for numerical weather prediction. The reliability of the estimates of the integrated / precipitated water vapor from the GNSS data analysis is one of the main problems in the use of these results. Accordingly, strategy of analysis GNSS data should provide such ZTD estimations, which meet requirements of GNSS-meteorology. The determination of ZTD values was grounded traditionally on data analysis in the mode of packet network solution using least square method and observation technique which based on double differencing (DD) in the NRT mode. The absolute method of PPP which required precise corrections for satellite clocks together with predicted orbits, wasn’t applied practically. From point of view of analysis strategy of GNSS data the PPP method is popular thanks to creating by the International GNSS Service (IGS) and others institutions of a such products as accurate satellite orbits and clock corrections in RT mode. For comparing the ZTD data, obtained by the packages NRT-DD Bernese GNSS software and RT-PPP ALBERDING GNSS STATUS Software were selected for the February-March of 2016. The maximum amount of data at each observation station (2880 values) was by the selection criterion in this period. 17 GNSS stations were selected for comparison. The graphs of ZTD change over this period have been constructed for each station, as well as the hour changes of ZTD differences obtained by two packages. Results. Comparison results established the following: the use of different processing strategies GNSS data not significantly affect on the accuracy of zenith tropospheric delay. The obtained estimates of 1-2 cm fully satisfy the requirements for the indicated product in meteorology and climatology. Scientific novelty. The realized studies of two fundamentally different processing strategies GNSS data revealed the real accuracy of the zenith tropospheric delay, which allows to consider the results more reliable in comparison with results obtained by other researchers. Practical significance. Estimated values of ZTD obtained from a regional network of permanent GNSS stations of the western cross-border zone of Ukraine can become a valuable information in problems of numerical weather prediction.
  • Thumbnail Image
    Item
    Порівняння вологої складової зенітної тропосферної затримки, виведеної із GNSS-вимірювань, з відповідною величиною із радіозондування
    (Видавництво Львівської політехніки, 2015) Пазяк, М. В.; Заблоцький, Ф. Д.
    Оцінити точність вологої складової зенітної тропосферної затримки, отриманої за даними шести GNSS-станцій порівняно з даними радіозондування. Визначення гідростатичної і вологої складових зенітної тропосферної затримки охопило кілька етапів. На першому етапі, з відповідного сайту, за даними центру опрацювання GNNS-вимірювань, вибирали усереднені значення зенітної тропосферної затримки. На другому етапі, застосовуючи аналітичну модель Saastamoinen, обчислювали гідростатичну компоненту, за точно виміряним (на висоті антени) значенням атмосферного тиску. На третьому етапі визначали вологу складову як різницю між значенням зенітної тропосферної затримки, виведеної із GNNS-вимірювань та її гідростатичною компонентою. Перевагами такого підходу у визначенні тропосферної затримки порівняно з іншими методами є безперервність GNNS-спостережень та незалежність їх від погодних умов. Отримані значення порівнювали з відповідними величинами, визначеними за даними радіозондування, які в цьому дослідженні приймали як контрольні. В результаті опрацювання 120-ти вертикальних профілів радіозондувань, на шести аерологічних станціях та за даними шести GNSS-станцій - обчислено значення гідростатичної і вологої компонент зенітної тропосферної затримки для середніх декад січня і липня 2011 та 2013 років. Дані радіозондувань опрацьовано за два роки, оскільки такий досить об’ємний і масивний матеріал дав змогу надійніше уточнити та оцінити, насамперед, характер отриманих значень гідростатичної складової тропосферної затримки, оскільки точність її визначення безпосередньо впливатиме на точність встановлення вологого складника. За результатами обчислень отримано різниці гідростатичної і вологої складових зенітної тропосферної затримки та оцінено їхню точність. Отримані результати слугують підгрунтям для подальшого підвищення точності визначення вологої складової із GNSS-вимірювань, зокрема для визначення просторово-часових змін та вмісту осаджуваної водяної пари в атмосфері в даному регіоні, що є важливим для прогнозування погоди. Целью работы является оценить точность влажной составляющей зенитной тропосферной задержки, полученной по данным шести GNSS-станций по сравнению с данными радиозондирования. Определение гидростатической и влажной составляющих зенитной тропосферной задержки делилось на несколько этапов. На первом этапе, с соответствующего сайта по данным центра обработки GNNS-измерений, выбирались усредненные значения зенитной тропосферной задержки. На втором этапе, применяя аналитическую модель Saastamoinen, исчислялась гидростатическая компонента, по точно измеренным (на высоте антенны) значениям атмосферного давления. На третьем этапе определялась влажная составляющая, как разница между значением зенитной тропосферной задержки, выведенной из GNNS-измерений и ее гидростатической компонентой. Преимуществами такого подхода при определении тропосферной задержки по сравнению с другими методами является непрерывность GNNS-наблюдений и независимость их от погодных условий. Полученные значения сравнивались с соответствующими величинами, определенными по данным радиозондирования, которые в данном исследовании принимались как контрольные. В результате обработки 120-ти вертикальных профилей радиозондирования, на шести аэрологических станциях и по данным шести GNSS-станций - вычислено значение гидростатической и влажной компонент зенитной тропосферной задержки для средних декад января и июля 2011 и 2013. Данные радиозондирования обработаны за два года, поскольку такой достаточно объемный и массивный материал позволил надежнее уточнить и оценить, прежде всего, характер полученных значений гидростатической составляющей тропосферной задержки, так как точность ее определения непосредственно будет влиять на точность определения влажной составляющей. По результатам вычислений получено разницы гидростатической и влажной составляющих зенитной тропосферной задержки и оценена их точность. Полученные результаты служат основой для дальнейшего повышения точности определения влажной составляющей с GNSS-измерений, в частности, для определения пространственно-временных изменений и содержания осаждаемых водяного пара в атмосфере в данном регионе, что важно для прогнозирования погоды. The purpose of this paper is to evaluate an accuracy of the wet component of zenith tropospheric delay obtained by the data of six GNSS stations in comparison with radio sounding data. The determination of hydrostatic and wet components of zenith tropospheric delay was divided into several stages. In the first phase , with an appropriate site for data center processing GNNS-measurements averaged values of zenith tropospheric delay were selected. In the second step, using an analytical model of Saastamoinen, a hydrostatic component was calculated, with precisely measured (at the height of the antenna) value of atmospheric pressure. The third phase a wet component was determined as the difference between zenith tropospheric delay, derived from GNNS measurements and its hydrostatic component. The advantages of this approach in determining the tropospheric delay in comparison with other methods is continuity of GNNS observations and their independence of weather conditions. The obtained values were compared with the corresponding values determined according to the radio soundings , which were taken in this study as controls. As a result of processing of 120 vertical profiles of radio soundings , at six aerological stations and by the data from six GNSS stations the value of hydrostatic and wet component of zenith tropospheric delay was calculated for middle ten day period of January and July 2011 and 2013. Radio soundings data worked for two years , so a fairly lengthy and massive material is allowed to refine and evaluate reliable primarily the nature of the values of the hydrostatic component of tropospheric delay so as exactness of its determination directly will influence on exactness of establishment of moist component. In consequence of our calculations, the difference hydrostatic and wet components of the tropospheric zenith delays were obtained and their accuracy was assessed. These results serve as a basis for further improving of the accuracy of the wet component of GNSS-measurements, in particular, to determine the spatial and temporal changes and precipitable water vapor content in the atmosphere in the region, which is important for weather forecasting.