CORS系统与大气降水量分析研究

司海燕+刘妍+曹先革+杨金玲

摘要：随着GPS技术的发展，人们对大气中的水汽分布和水量分析已经在一定基础上取得了一定成绩。但是由于水汽的相关信息直接影响天气的变化，因此对大气降水量的分析必须运用更稳定的系统进行更精准的监测，对天气的分析及时、连续、有效使人们能够实时掌握天气信息。本文基于CORS系统及其相关数据进行分析，对大气中的降水量进行分析研究，希望借助系统数据对大气降水量进行分析研究提供参考。

关键词：CORS系统；大气；降水分布；水量研究

一、CORS系统简介

CORS的全名为（Continuous Operational Reference System）被称作是连续运行卫星定位服务综合系统，缩写为CORS）是一个在一定区域内建立的多个固定的、连续运行的永久性工作的GPS基准站，能够将不同类型的GPS观测数据、卫星信息、电离子层改正等信息通过计算机数据和现代网络技术组成的网络层次用户提供的系统。作为GPS技术的应用的分支发展的CORS系统是计算机网络技术、卫星定位技术、数字通讯技术等高新科技全方位、深层次结晶的产物。CORS系统由各个基准站网、数据传输系统、数据处理中心、用户应用系统、定位导航数据播发系统组成，各基准站和监控分析中心之间通过数据传输系统联系在一起，从而形成一个专用网络。

二、大气降水的影响因素和探测手段

（一）大气降水的影响因素

1.海陆位置因素

由于海洋的地区和靠近海洋的地区或者是湖泊以及湿地等这些地区，由于水分子蒸发和扩散的较快，大气中的水汽含量相对丰富，因此海陆位置就是大气降水的重要影响因素。

2.大气因素

大气流动形成风，因此大气流动的方向、速度都能意向大气中的水汽也是影响大气降水的重要因素。其中从风向角度而言，海洋吹来的海风水汽含量较多，带来的降水也多，陆地吹来的陆风带来的水汽少，降水也少；从风带角度而言，低纬度吹响高纬度的风，水汽容易凝结，降水较多，高纬度吹响低纬度的信风，不易凝结水汽，降水较少；从天气系统角度而言，低压气旋经过形成的锋面，由于空气上升，气温下降，水汽容易凝结形成降水，高压反气旋锋面，空气下沉，气温升高，不易形成降水。

3.地形因素

地形因素是降水发生的又一最重要影响因素。平原地区地势平坦，空气流动没有阻碍，随其分布均匀而且相对不容易形成降水，盆地、谷地、山地等水汽分布不均匀，而且大气流受到影响，水汽容易凝结形成降水。而且山地的迎风坡处，水汽在上升爬坡的过程中容易形成降水。此外，山脉的走向也能影响随其的流动影响降水。

4.洋流因素

洋流是影响降水是很常见的降水明显变化的重要因素，暖气流过境，地面水汽蒸发，而且水汽做上升运动，大气上空的水汽充足，降水多，寒流过境，地面水汽蒸发少，水汽做下沉运动，空气上空水汽较少，降水也就少。

5.下垫面因素

大气对应的下垫面状况也会影响降水，如果，下垫面植被覆盖面积大覆盖率高，大气中水汽含量也高；如果，下垫面水域的面积大，大气中的水汽也充足；如果下垫面是裸地，水汽含量也少，降雨也就相对少些。

（二）水汽含量的常规探测方法

1.无线电探空气球法

无线电探空气球作为大气剖面最常用的探测工具之一，已经被全球应用，并且形成了一个高垂直分辨率、高精度、“准”全球提供常规信息服务的观测网。无线电探空气球由于观测精准因此费用较高，观测的条件限制较大，地球表面的分布受到高空气象站的影响分布不均匀。而且监测人员要登上工作站进行监测，因此，一些沙漠、海洋、高山等地区受地形限制监测困难，而这些地方又是影响降水分布的重要地区，所以导致精确度降低。

2.光学方法

光学法是通过大气中水汽对阳光中的红外线的吸收方式测量大气中水含量的。由于大汽中不同的成分对太阳光的吸收能力不同的，水汽的吸收带遍布太阳光的红外部分，通过测量在水汽的强吸收带处的吸收比，从而反演大汽的水汽含量，目前主要使用的用于水汽测量的强吸收线有：940nto、1315nm、3.2微米等，这种方法目前使用的最多，各方面的论文很多。

3.声波探测法

运用声波主动探测，这种方法不需要外部的源，但是由于因影响在实际测量中较少使用。

4.水汽辐射计

水汽辐射计方法是探测大气中水汽含量最为精确的方法之一，水汽辐射计借助对液态水的敏感，反演到水汽辐射计中，分析积分水汽总量和积分液态水总量。

三、CORS系统探测大气降水量

随着技术的普及，CORS系统在城市降水测量中的作用已日益重要。利用CORS系统多基站网络利用广域差分GPS和局域差分GPS的原理来减弱或消除各种误差的影響，并陕速、动态地完成流动站数据实时处理，连续保持流动站达到厘米级的实时精度定位。连续运行卫星定位服务系统具有覆盖面广、定位精度高、可靠性强、受地形限制少、可实时提供厘米级定位、通讯距离远、不用临时架设基准站的优点。蓝牙技术进行数据传输的普及，不仅提高了流动站通讯的能力及稳定的数据传输能力，也降低了硬件设备成本，以实现有全自动、无看管、全天候运行、无人值守的精度监测。endprint