[00799398]卫星导航技术监测大气理论与方法研究及其应用

探测地球大气和电离层参数与变化，是了解大气和实现大气参数准确预报的重要前提和保障。而传统的大气探测存在空间和时间分辨率等问题，全球卫星导航系统(GNSS)能够高精度和高时空分辨率地监测对流层和电离层变化，为气象和空间环境监测提供了一个新的观测手段。该项目获国家863、国家自然科学基金和上海市科委等项目支持，实施近十年时间，通过深入研究地基和空基GNSS监测大气理论与方法，解决了一些关键技术问题，取得了一系列重要创新性国际成果和广泛应用：1）负责建设和协调国内首个华东地基200多个连续GNSS台站综合应用网，实时处理GNSS观测资料，提供近实时的高时空分辨率的华东地区可降水汽量（PWV）、梯度和降水阈值等一系列产品，广泛应用于上海市和华东区域天气预报业务，为台风、梅雨、暴雨和强对流等灾害性天气预报预警发挥了明显的作用（应用气象学领域，代码：170.1545）。2）拓展了GNSS大气科学研究，首次发现了GNSS总对流层延迟(ZTD)能探测大气周日潮汐，有助于进一步完善大气潮汐理论（Jin et al., J. Geodesy, 2009）（大气探测领域，代码：170.1520）。3）开发了国内首个GNSS接收机和卫星差分码偏差和电离层总电子含量估计软件，被国际上用户广泛应用，并分析太阳射电辐射和电离层活动对GPS和GLONASS定位影响，在国际上首次发现L2频段最易受影响，以及通过层析得到三维电离层电子密度剖面信息，拓展了GNSS映射三维高分辨率的电离层剖面信息及其在气象学和空间环境应用，对天气和空间环境监测与预报具有重要的科学应用价值 (Jin et al., J. Geodesy, 2008) （空间物理探测领域，代码：170.2540）。4）揭示了GNSS电离层总电子含量(TEC)扰动与地震活动相关性，验证了GNSS电离层 TEC监测同震的可行性，为监测和预报地震提供新的可能手段。并首次观测到同震对流层延迟异常，主要在天顶干延迟，在国际上首次提出了GNSS大气地震学概念，被国际GNSS和地震学者广泛关注和推广应用(如Rolland et al., JGR, 2011；Kakinami et al., GRL, 2012; Lin, JGR, 2012等)（地震学领域，代码：170.2060）。5）开发了国内首个GNSS/LEO掩星观测处理和分析系统，能够自动预处理原始掩星观测资料、反演得到中性大气和电离层参数、自动管理和更新掩星资料数据库、处理多模式、多任务的掩星观测资料，为中国地震局地震电磁卫星和气象局风云3C卫星等提供技术支持和广泛应用,并用掩星大气探测结果揭示对流层顶和大气边界层顶以及云顶的影响（大气探测领域，代码：170.1520）。这些方法和发现大部门在国际上首创，相应成果发表在国际地球与空间科学顶尖杂志JGR、IEEE、J. Geodesy 等发表高质量学术论文70余篇，其中SCI检索40余篇，EI检索10余篇，英文著作3部，被他人引用350余篇次，软件著作权2项。解决了GNSS大气监测技术的关键核心问题，相应技术和软件被国内外广泛应用。获韩国天文与空间科学研究院特别奖(2006)、中国地球物理学会傅承义青年科技奖(2012)、湖北省自然科学二等奖(2012)、国家测绘科技进步二等奖(2013)等。