利用GPS观测资料研究电离层中短期变化特征的中期报告.docx

利用GPS观测资料研究电离层中短期变化特征的中期报告
中期报告
一、研究背景和意义
电离层是大气层中的一个离子化层，主要由太阳辐射电离大气分子和空气流动共同作用形成。由于电离层对于电磁波的反射和折射作用，是无线电通信及导航技术的重要传播通道之一。因此，对于精确定位和通信的要求，就要求对于电离层的短期变化特征有所了解。其中，GPS观测资料作为一种有效的手段，被广泛应用到电离层短期变化的研究中。
二、数据收集与预处理
本次研究利用2020年10月22日至10月25日，位于四川成都市郊的贵州大学西昌校区的GPS连续观测站所采集的GPS信号观测数据进行分析。该站为双频观测站，分别观测L1、L2频率信号。在数据预处理过程中，利用了Bernese5.2软件进行数据质量控制，包括移除观测误差，消除大气延迟等处理。
三、分析方法及初步结果
为了研究电离层中短期变化特征，我们选择了TEC（TotalElectronContent，全电子含量）作为主要的分析指标，它表示自地面到卫星轨道高度范围内的电子数量总和。在频率确定的情况下，TEC可被计算为相对于标准状况下的电离层电子密度变化。因此，我们利用了电离层模型来建立标准状况的电子密度，进而推导出TEC。
在利用Bernese5.2软件进行TEC计算后，我们得到了四天时间内的TEC的空间分布图和变化趋势图。结果显示，在研究区域内，电离层中TEC值出现了短期波动的现象，其中涨落的振幅范围在0.5TECU（1TECU=1×1016电子/m2）左右。
四、下一步工作
通过分析得出的短期波动特征，我们将继续对其进行深入研究和分析。在建立更加精细的电离层模型和改进计算方法的同时，也将结合其他观测指标及气象因素，探索电离层中短期变化机制与规律。