遥感+北斗水汽反演与降雨预报.pdf

1、遥感+北斗水汽反演与降雨预报中国水利水电科学研究院项目负责人：庞治国汇报人：李兴东2024年11月06日目录研究背景01遥感+北斗水汽反演02水汽与降雨预报03总结与展望04中国水利水电科学研究院China Institute of Water Resources and Hydropower Research水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心（水旱灾害防御中心）Research Center on Flood&Drought Disaster Prevention and Reduction of the Ministry of Water Resources壹壹研究背景SK DEMO水汽探

2、测重要性第一部分：研究背景干旱灾害洪涝灾害强对流天气气候异常全球范围内旱涝灾害、强对流天气及气候异常事件频发研究大气水汽时空变化有助于提升自然灾害的监测预警能力大气可降雨量(PWV)：单位面积空气柱中含有的水汽总量。对应单位面积空气柱中所有水分凝结成雨、雪所能形成的降雨量。SK DEMO传统水汽探测方法第一部分：研究背景 无线电探空仪优点：数据精度高；站点全球分布；历史数据资料丰富缺点：站点分散，时空分辨率低；一次性耗材，水汽探测成本高 微波辐射计优点：数据精度高；时间分辨率高缺点：空间分辨率低；水汽探测成本高；易受天气影响优点：空间连续、大范围水汽探测缺点：地表地物类型复杂，陆地观测精度差地

3、基星载 卫星遥感优点：全天候；空间分辨率高缺点：易受天气影响；仅能获取二维水汽数据，不能获取三维水汽垂直廓线传统水汽探测方法存在时空分辨率低、易受天气影响、探测成本高等劣势，限制了水汽数据在快速变化的自然灾害监测与预警中的作用SK DEMOGNSS水汽探测方法第一部分：研究背景GNSS为水汽探测提供了新的技术手段优点：全天时、全天候；运行成本低；近实时观测，时间分辨率高；数据精度高缺点：国内数据不公开，数据获取困难；二维探测结果呈点状，需插值到面状可获取二维水汽时空变化水汽三维层析整层水汽GNSS水汽探测可获取三维水汽时空变化GNSS气象学对流层水汽时空变化监测SK DEMOGNSS水汽探测发

4、展历程第一部分：研究背景美国GPS（20世纪70年代开始-1994-）俄罗斯GLONASS（20世纪60、70年代开始-1996-）Askne构建ZWD与PWV之间的函数关系（20世纪80年代）Bevis正式提出GPS地基水汽反演方法（1992年）中国BDS（1994年开始-2020-）欧盟GALILEO（19992023-）国际GNSS服务组织(IGS)成立（1993年）卫星星座建设方法研究 确立GNSS气象学（21世纪初）开始建设地面CORS参考站（1995年-至今）国际组织与地面设施GNSS观测体系形成SK DEMO大国重器-北斗卫星导航系统2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布：

5、北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗事业进入到全球服务新时代。第一部分：研究背景北斗二号（2007）北斗三号（2020)北斗一号（2000）北斗卫星导航系统建设历程水利部积极推进北斗水利规模应用SK DEMO大国重器-北斗卫星导航系统第一部分：研究背景全球北斗地基增强站分布信息北斗系统建设战略意义：着眼于国家安全和经济社会发展需要，我国自主建设运行的北斗卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施目前，我国已经建成了全球规模最大、密度最高、自主可控和全国产化的北斗地基增强系统“全国一张网”，这些站点为北斗水汽反演提供了必要的地面设施基

6、础中国BDS（1994年开始-2020-）地面GNSS基准站中国水利水电科学研究院China Institute of Water Resources and Hydropower Research水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心（水旱灾害防御中心）Research Center on Flood&Drought Disaster Prevention and Reduction of the Ministry of Water Resources贰贰遥感+北斗水汽反演SK DEMO遥感水汽反演第二部分：遥感+北斗水汽反演太阳辐射传输过程遥感水汽反演的基本原理在于利用不同波段对太阳辐射被水汽