Analysis of seasonal changes of zenith tropospheric delay components determined by the radio sounding and GNSS measurements data
dc.citation.epage | 12 | |
dc.citation.journalTitle | Геодезія, картографія і аерофотознімання | |
dc.citation.spage | 5 | |
dc.citation.volume | 95 | |
dc.contributor.affiliation | Національний університет “Львівська політехніка” | |
dc.contributor.affiliation | Lviv Polytechnic National University | |
dc.contributor.author | Заблоцький, Федір | |
dc.contributor.author | Кладочний, Богдан | |
dc.contributor.author | Кутна, Іванна | |
dc.contributor.author | Zablotskyi, Fedir | |
dc.contributor.author | Kladochnyi, Bohdan | |
dc.contributor.author | Kutna, Ivanna | |
dc.coverage.placename | Львів | |
dc.coverage.placename | Lviv | |
dc.date.accessioned | 2023-06-07T08:41:43Z | |
dc.date.available | 2023-06-07T08:41:43Z | |
dc.date.created | 2022-02-22 | |
dc.date.issued | 2022-02-22 | |
dc.description.abstract | Метою цієї роботи є проаналізувати зміну величин гідростатичної та вологої складових зенітної тропосферної затримки (ЗТЗ), визначених для усіх сезонів року. Складові ЗТЗ визначають на сьогоднішній день, переважно, так: гідростатичну – за одною із існуючих аналітичних моделей, здебільшого за моделлю Saastamoinen, а вологу – із ГНСС-вимірювань з використанням модельного значення гідростатичної складової. У нашому дослідженні проводилось ще оцінювання точності отриманих величин гідростатичної і вологої складових ЗТЗ за аналогічними складовими знайденими за даними радіозондування. Для цього підбиралась пара відносно близьких одна від одної станцій – аерологічної і референцної ГНСС-станції. Для реалізації викладеної методики досліджень було обрано аерологічну станцію Praha-Libus і референцну ГНСС-станцію GOPE. Для опрацювання і аналізу вибирались дані радіозондування нейтральної атмосфери з першої станції і повні величини ЗТЗ (гідростатична плюс волога складові) з другої станції. Такі дані вибирались щомісячно з 1-ї по 10-у дати 2012 року на 12-у год Всесвітнього часу. За даними радіозондування визначено гідростатичні і вологі складові ЗТЗ (прийняті надалі, як еталонні) і таку ж кількість значень повних ЗТЗ, виведених на цю ж годину із ГНСС-вимірювань на референцній станції GOPE. За ними визначено величини вологої складової ЗТЗ і порівняно їх з відповідними даними, отриманими із радіозондувань. Встановлено, що похибка гідростатичної складової має чітко виражену сезонну зміну, починаючи від виключно додатних величин в діапазоні 2–7 мм у січні з переходом через нуль у квітні (жовтні), досягаючи виключно від’ємних величин в діапазоні 3–5 мм у липні. Що ж стосується похибки вологої складової ЗТЗ, то слід зазначити що вона на протязі всього року приймає лише від’ємні значення без чітко вираженого сезонного ходу. Зауважимо, що максимальні абсолютні величини ця похибка має в липні, що переважають – 30 мм, пояснюється максимальним вмістом водяної пари у тропосфері у цей час. Проте, виключно від’ємні значення похибки вологої складової вказують і на систематичне зміщення її значень. У цій роботі подані рекомендації щодо подальших досліджень у напрямку підвищення точності визначення як гідростатичної, так і вологої складової ЗТЗ, а також причин щодо сезонних змін точності визначення, особливо, гідростатичної складової. | |
dc.description.abstract | The aim of the work is to analyze the change of hydrostatic and wet component values of zenith tropospheric delay (ZTD), determined for all seasons of the year. For today, ZTD components are determined mainly as follows: hydrostatic component – by using one of existing analytical models, mostly Saastamoinen model, and wet component – from GNSS measurements using simulated value of hydrostatic component. Also, in this study we evaluated the accuracy of the obtained values of hydrostatic and wet ZTD components for similar components, determined by radio sounding. For this purpose, we selected a pair of relatively close to each other station – aerological station and GNSS reference one. To implement the research methodology described above, we choose the Praha-Libus aerological station and the GOPE GNSS reference station. For processing and analysis, we selected the data from radio soundings of neutral atmosphere from the first station and the total values of ZTD (hydrostatic plus wet components) from the second one. Such data were selected monthly from the 1st to the 10th day of 2012 at 12 o’clock Universal Time. According to the radio sounding data, we determined the hydrostatic and the wet components of ZTD (set as reference) and the same number of total values of ZTD, derived for the same hour from GNSS measurements at the GOPE reference station. Based on these data, we determined the values of wet component of ZTD and compared them with the corresponding data, obtained from radio soundings. We found that the error of the hydrostatic component has a clear seasonal change ranging from only positive values in the range of 2–7 mm in January with a change cross zero in April (October), reaching only negative values in the range of 3–5 mm in July. As for the error of the wet component of ZTD, it should be noted that it takes only negative values during the year without clear seasonal course. Note that maximum absolute value of this error is in July, which exceeds 30 mm, due to the maximum content of water vapor in the troposphere at this time. However, only negative values of the wet component error indicate a systematic shift of its values. This paper provides recommendations for further research to improve the accuracy of determination of both hydrostatic and wet components of ZTD, as well as the reasons for seasonal changes in the accuracy of determination, especially the hydrostatic component. | |
dc.format.extent | 5-12 | |
dc.format.pages | 8 | |
dc.identifier.citation | Zablotskyi F. Analysis of seasonal changes of zenith tropospheric delay components determined by the radio sounding and GNSS measurements data / Fedir Zablotskyi, Bohdan Kladochnyi, Ivanna Kutna // Geodesy, Cartography and Aerial photography. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2022. — Vol 95. — P. 5–12. | |
dc.identifier.citationen | Zablotskyi F. Analysis of seasonal changes of zenith tropospheric delay components determined by the radio sounding and GNSS measurements data / Fedir Zablotskyi, Bohdan Kladochnyi, Ivanna Kutna // Geodesy, Cartography and Aerial photography. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2022. — Vol 95. — P. 5–12. | |
dc.identifier.doi | doi.org/10.23939/istcgcap2022.95.005 | |
dc.identifier.uri | https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/59187 | |
dc.language.iso | en | |
dc.publisher | Видавництво Львівської політехніки, | |
dc.publisher | Lviv Politechnic Publishing House | |
dc.relation.ispartof | Геодезія, картографія і аерофотознімання (95), 2022 | |
dc.relation.ispartof | Geodesy, Cartography and Aerial photography (95), 2022 | |
dc.relation.references | Bevis, M., Businger, S., Herring, T. A., Rocken, C., | |
dc.relation.references | Anthes, R. A., & Ware, R. H. (1992). GPS meteorology: | |
dc.relation.references | Remote sensing of atmospheric water vapor using the | |
dc.relation.references | Global Positioning System. Journal of Geophysical | |
dc.relation.references | Research: Atmospheres, 97(D14), 15787-15801. | |
dc.relation.references | https://doi.org/10.1029/92JD01517. | |
dc.relation.references | Department of atmospheric science. University of Wyoming, | |
dc.relation.references | USA. URL: http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html. | |
dc.relation.references | Hdidou, F. Z., Mordane, S., & Sbii, S. (2018). Global | |
dc.relation.references | positioning systems meteorology over Morocco: | |
dc.relation.references | accuracy assessment and comparison of zenith | |
dc.relation.references | tropospheric delay from global positioning systems | |
dc.relation.references | and radiosondes. Meteorological Applications, 25(4), 606–613. https://doi.org/10.1002/met.1725. | |
dc.relation.references | Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., & Collins, J. | |
dc.relation.references | (2001). GPS Theory and practice, 5a revised edit. | |
dc.relation.references | Kablak, N. I. (2011). Budget of tropospheric errors during | |
dc.relation.references | GPS observations. Geodesy, cartography and | |
dc.relation.references | aerial photography, 74, 13–22. (in Ukrainian). | |
dc.relation.references | https://science.lpnu.ua/istcgcap/all-volumes-andissues/volume-74-2011/budget-troposphericerrors-during-gps-observations. | |
dc.relation.references | Mendes, V. B. (1999). Modeling the neutralatmosphere propagaton delay in radiometric | |
dc.relation.references | space techniques. Ph.D. dissertation, Department | |
dc.relation.references | of Geodesy and Geomatics EngineeringTechnical | |
dc.relation.references | Report. No. 199. University of Nev Brunswick, | |
dc.relation.references | Fredericton, Nev Brunswick, Canada. P. 353. | |
dc.relation.references | https://www.researchgate.net/profile/VirgilioMendes/publication/41036596_Modeling_the_Neutral_Atmosphere_Propagation_Delay_in_Radiometric_Space_Techniques/links/02e7e528cd5d4117bf000000/Modeling-the-Neutral-Atmosphere-PropagationDelay-in-Radiometric-Space-Techniques.pdf. | |
dc.relation.references | NASA’s Archive of Space Geodesy Data, URL: | |
dc.relation.references | https://cddis.nasa.gov/archive/gps/products/troposphere/new/. | |
dc.relation.references | Palianytsia B. B., Kladochnyi B. V., Palianytsia Kh. B. | |
dc.relation.references | Research of oscillations in the components of zenith | |
dc.relation.references | tropospheric delay during the year in Ukraine. | |
dc.relation.references | Geodesy, cartography and aerial photography, 2020. Vol. 92. P. 5–14. (in Ukrainian). | |
dc.relation.references | https://doi.org/10.23939/istcgcap2020.92.005. | |
dc.relation.references | Saastamoinen, J. (1972). Atmospheric correction for the | |
dc.relation.references | troposphere and stratosphere in radio ranging of | |
dc.relation.references | satellites. The Use of Artificial Satellites for | |
dc.relation.references | Geodesy, Geophysics. Monogr. Ser., Vol.15, | |
dc.relation.references | AGU, Washington, D. C., 247–251. https://doi.org/10.1029/GM015p0247. | |
dc.relation.references | Schueler T. Hein G. W. Tropospheric Correction Services | |
dc.relation.references | for GNSS Users. Concepts, Status and Future | |
dc.relation.references | Prospects, 2002. University FAF Munich, Germany. 9 p. | |
dc.relation.references | Zablotskyi, F. D. GNSS-meteorology: textbook. Lviv | |
dc.relation.references | polytechnic National University, 2013. 95 p. (in | |
dc.relation.references | Ukrainian). | |
dc.relation.references | Zablotskyi, F. D. (2000). To the choice of models of | |
dc.relation.references | component determination of zenith tropospheric | |
dc.relation.references | delay by geodynamic investigations. Geodynamics, 2000, 1(3), 1–7. https://science.lpnu.ua/jgd/allvolumes-and-issues/13-2000/choice-modelsdetermination-constituents-zenith-tropospheric. | |
dc.relation.references | (in Ukrainian). | |
dc.relation.references | Zablotskyi, F. D., Palianytsia, B. B., Kladochnyi, B. V., | |
dc.relation.references | & Nevmerzhytska, O. (2021). Accuracy estimation | |
dc.relation.references | of the components of zenith tropospheric delay | |
dc.relation.references | determined by the radio sounding data and by | |
dc.relation.references | the GNSS measurements at Praha-libus and | |
dc.relation.references | GOPE stations. Geodesy, cartography and | |
dc.relation.references | aerial photography, 2021. Vol. 94. P. 13–19. (in | |
dc.relation.references | Ukrainian). https://doi.org/10.23939/istcgcap2021.94.013. | |
dc.relation.references | Zablotskyi, F., & Savchuk, M. (2014). Precision of wet | |
dc.relation.references | component of zenith tropospheric delay derived from | |
dc.relation.references | GPS-observations. Modern achievements of geodetic | |
dc.relation.references | science and industry, 1(27), 52–54. (in Ukrainian). | |
dc.relation.references | https://vlp.com.ua/node/12278. | |
dc.relation.references | Zus, F., Douša, J., Kačmařík, M., Václavovic, P., | |
dc.relation.references | Balidakis, K., Dick, G., & Wickert, J. (2019). | |
dc.relation.references | Improving GNSS zenith wet delay interpolation | |
dc.relation.references | by utilizing tropospheric gradients: Experiments | |
dc.relation.references | with a dense station network in Central Europe in | |
dc.relation.references | the warm season. Remote Sensing, 11(6), 674. | |
dc.relation.references | https://doi.org/10.3390/rs11060674. | |
dc.relation.referencesen | Bevis, M., Businger, S., Herring, T. A., Rocken, C., | |
dc.relation.referencesen | Anthes, R. A., & Ware, R. H. (1992). GPS meteorology: | |
dc.relation.referencesen | Remote sensing of atmospheric water vapor using the | |
dc.relation.referencesen | Global Positioning System. Journal of Geophysical | |
dc.relation.referencesen | Research: Atmospheres, 97(D14), 15787-15801. | |
dc.relation.referencesen | https://doi.org/10.1029/92JD01517. | |
dc.relation.referencesen | Department of atmospheric science. University of Wyoming, | |
dc.relation.referencesen | USA. URL: http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html. | |
dc.relation.referencesen | Hdidou, F. Z., Mordane, S., & Sbii, S. (2018). Global | |
dc.relation.referencesen | positioning systems meteorology over Morocco: | |
dc.relation.referencesen | accuracy assessment and comparison of zenith | |
dc.relation.referencesen | tropospheric delay from global positioning systems | |
dc.relation.referencesen | and radiosondes. Meteorological Applications, 25(4), 606–613. https://doi.org/10.1002/met.1725. | |
dc.relation.referencesen | Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., & Collins, J. | |
dc.relation.referencesen | (2001). GPS Theory and practice, 5a revised edit. | |
dc.relation.referencesen | Kablak, N. I. (2011). Budget of tropospheric errors during | |
dc.relation.referencesen | GPS observations. Geodesy, cartography and | |
dc.relation.referencesen | aerial photography, 74, 13–22. (in Ukrainian). | |
dc.relation.referencesen | https://science.lpnu.ua/istcgcap/all-volumes-andissues/volume-74-2011/budget-troposphericerrors-during-gps-observations. | |
dc.relation.referencesen | Mendes, V. B. (1999). Modeling the neutralatmosphere propagaton delay in radiometric | |
dc.relation.referencesen | space techniques. Ph.D. dissertation, Department | |
dc.relation.referencesen | of Geodesy and Geomatics EngineeringTechnical | |
dc.relation.referencesen | Report. No. 199. University of Nev Brunswick, | |
dc.relation.referencesen | Fredericton, Nev Brunswick, Canada. P. 353. | |
dc.relation.referencesen | https://www.researchgate.net/profile/VirgilioMendes/publication/41036596_Modeling_the_Neutral_Atmosphere_Propagation_Delay_in_Radiometric_Space_Techniques/links/02e7e528cd5d4117bf000000/Modeling-the-Neutral-Atmosphere-PropagationDelay-in-Radiometric-Space-Techniques.pdf. | |
dc.relation.referencesen | NASA’s Archive of Space Geodesy Data, URL: | |
dc.relation.referencesen | https://cddis.nasa.gov/archive/gps/products/troposphere/new/. | |
dc.relation.referencesen | Palianytsia B. B., Kladochnyi B. V., Palianytsia Kh. B. | |
dc.relation.referencesen | Research of oscillations in the components of zenith | |
dc.relation.referencesen | tropospheric delay during the year in Ukraine. | |
dc.relation.referencesen | Geodesy, cartography and aerial photography, 2020. Vol. 92. P. 5–14. (in Ukrainian). | |
dc.relation.referencesen | https://doi.org/10.23939/istcgcap2020.92.005. | |
dc.relation.referencesen | Saastamoinen, J. (1972). Atmospheric correction for the | |
dc.relation.referencesen | troposphere and stratosphere in radio ranging of | |
dc.relation.referencesen | satellites. The Use of Artificial Satellites for | |
dc.relation.referencesen | Geodesy, Geophysics. Monogr. Ser., Vol.15, | |
dc.relation.referencesen | AGU, Washington, D. C., 247–251. https://doi.org/10.1029/GM015p0247. | |
dc.relation.referencesen | Schueler T. Hein G. W. Tropospheric Correction Services | |
dc.relation.referencesen | for GNSS Users. Concepts, Status and Future | |
dc.relation.referencesen | Prospects, 2002. University FAF Munich, Germany. 9 p. | |
dc.relation.referencesen | Zablotskyi, F. D. GNSS-meteorology: textbook. Lviv | |
dc.relation.referencesen | polytechnic National University, 2013. 95 p. (in | |
dc.relation.referencesen | Ukrainian). | |
dc.relation.referencesen | Zablotskyi, F. D. (2000). To the choice of models of | |
dc.relation.referencesen | component determination of zenith tropospheric | |
dc.relation.referencesen | delay by geodynamic investigations. Geodynamics, 2000, 1(3), 1–7. https://science.lpnu.ua/jgd/allvolumes-and-issues/13-2000/choice-modelsdetermination-constituents-zenith-tropospheric. | |
dc.relation.referencesen | (in Ukrainian). | |
dc.relation.referencesen | Zablotskyi, F. D., Palianytsia, B. B., Kladochnyi, B. V., | |
dc.relation.referencesen | & Nevmerzhytska, O. (2021). Accuracy estimation | |
dc.relation.referencesen | of the components of zenith tropospheric delay | |
dc.relation.referencesen | determined by the radio sounding data and by | |
dc.relation.referencesen | the GNSS measurements at Praha-libus and | |
dc.relation.referencesen | GOPE stations. Geodesy, cartography and | |
dc.relation.referencesen | aerial photography, 2021. Vol. 94. P. 13–19. (in | |
dc.relation.referencesen | Ukrainian). https://doi.org/10.23939/istcgcap2021.94.013. | |
dc.relation.referencesen | Zablotskyi, F., & Savchuk, M. (2014). Precision of wet | |
dc.relation.referencesen | component of zenith tropospheric delay derived from | |
dc.relation.referencesen | GPS-observations. Modern achievements of geodetic | |
dc.relation.referencesen | science and industry, 1(27), 52–54. (in Ukrainian). | |
dc.relation.referencesen | https://vlp.com.ua/node/12278. | |
dc.relation.referencesen | Zus, F., Douša, J., Kačmařík, M., Václavovic, P., | |
dc.relation.referencesen | Balidakis, K., Dick, G., & Wickert, J. (2019). | |
dc.relation.referencesen | Improving GNSS zenith wet delay interpolation | |
dc.relation.referencesen | by utilizing tropospheric gradients: Experiments | |
dc.relation.referencesen | with a dense station network in Central Europe in | |
dc.relation.referencesen | the warm season. Remote Sensing, 11(6), 674. | |
dc.relation.referencesen | https://doi.org/10.3390/rs11060674. | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.1029/92JD01517 | |
dc.relation.uri | http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.1002/met.1725 | |
dc.relation.uri | https://science.lpnu.ua/istcgcap/all-volumes-andissues/volume-74-2011/budget-troposphericerrors-during-gps-observations | |
dc.relation.uri | https://www.researchgate.net/profile/VirgilioMendes/publication/41036596_Modeling_the_Neutral_Atmosphere_Propagation_Delay_in_Radiometric_Space_Techniques/links/02e7e528cd5d4117bf000000/Modeling-the-Neutral-Atmosphere-PropagationDelay-in-Radiometric-Space-Techniques.pdf | |
dc.relation.uri | https://cddis.nasa.gov/archive/gps/products/troposphere/new/ | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.23939/istcgcap2020.92.005 | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.1029/GM015p0247 | |
dc.relation.uri | https://science.lpnu.ua/jgd/allvolumes-and-issues/13-2000/choice-modelsdetermination-constituents-zenith-tropospheric | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.23939/istcgcap2021.94.013 | |
dc.relation.uri | https://vlp.com.ua/node/12278 | |
dc.relation.uri | https://doi.org/10.3390/rs11060674 | |
dc.rights.holder | © Національний університет “Львівська політехніка”, 2022 | |
dc.subject | зенітна тропосферна затримка | |
dc.subject | гідростатична і волога складові ЗТЗ | |
dc.subject | радіозондування атмосфери | |
dc.subject | ГНСС-вимірювання | |
dc.subject | zenith tropospheric delay | |
dc.subject | hydrostatic and wet components of ZTD | |
dc.subject | radio sounding of atmosphere | |
dc.subject | GNSS measurements | |
dc.subject.udc | 629.056.88 | |
dc.subject.udc | 551.51 | |
dc.title | Analysis of seasonal changes of zenith tropospheric delay components determined by the radio sounding and GNSS measurements data | |
dc.title.alternative | Аналіз сезонних змін складових зенітної тропосферної затримки, визначених за даними радіозондувань і ГНСС-вимірів | |
dc.type | Article |
Files
License bundle
1 - 1 of 1