IGS real-time service for global ionospheric total electron content modeling
IGS real-time service for global ionospheric total electron content modeling
复制标题
全球电离层总电子含量建模的 IGS 实时服务
DOI：
10.1007/s00190-020-01360-0
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发表时间：
2020-02
影响因子：
4.4
通讯作者：
Blot Alexis
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Zishen;Wang Ningbo;Hern;ez-Pajares Manuel;Yuan Yunbin;Krankowski Andrzej;Liu Ang;Zha Jiuping;Garcia-Rigo Alberto;Roma-Dollase David;Yang Heng;Laurichesse Denis;Blot Alexis
利用实验性国际GNSS实时服务（IGS RTS）提供的全球多频多星座GNSS测量数据，首次报道了中国科学院（CAS）采用的一种预报加建模方法（RT-GIM）。沿着由Universitat Politècnica de卡塔卢尼亚（UPC）生成的RT-GIM，在2017年9月至2019年12月的低飙升活动期间评估了IONEX格式的CAS和UPC RT-GIM的质量。利用IGS和Jason-3垂直TEC（VTEC）的50个GPS站的差分倾斜总电子含量（dSTEC）作为参考。与不同的参考TEC相比，CAS和UPC RT-GIM分别比各自的后处理GIM CASG和UQRG差约1.7-4.9%和8.6-12.5%。利用中国科学院、法国国家空间研究中心（CNES）和UPC的RTCM电离层数据流，生成了第一个实验性IGS组合RT-GIM，并在实际实时条件下进行了验证。与2018年10月至2019年4月期间的Jason-3 VTEC测量结果相比，RT-GIM差异呈现出类似的相对RMS误差，CNES，UPC和CAS分别为33%，36%，36%和38%。除了更好地理解在原始IONEX与RTCM电离层格式中工作的影响之外，UPC还强调了对RT策略的新的实验性调整的更新，而CAS则强调了多层RT-GIM的计算，因为在存在大纬度梯度的情况下单层电离层假设是不充分的。
Benefiting from global multi-frequency and multi-constellation GNSS measurements provided by the experimental International GNSS real-time service (IGS RTS), a predicting-plus-modeling approach employed by Chinese Academy of Sciences (CAS) for the routine generation of real-time global ionospheric maps (RT-GIM) is first reported. Along with RT-GIMs generated by Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), the quality of CAS and UPC RT-GIMs in IONEX format is assessed during a low soar activity period from September 2017 to December 2019. The differential slant total electron contents (dSTEC) derived from 50 GPS stations of the IGS and Jason-3 vertical TECs (VTEC) over the ocean are used as references. In comparison with different reference TECs, CAS and UPC RT-GIMs are approximately 1.7–4.9% and 8.6–12.5% worse than the respective post-processed GIMs CASG and UQRG, respectively. Using RTCM ionospheric data streams from CAS, Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) and UPC, the first experimental IGS combined RT-GIM is generated and validated in actual real-time conditions. Compared to Jason-3 VTEC measurements available during the period of common availability, from October 2018 to April 2019, RT-GIM discrepancies present similar relative RMS errors, which are 33, 36, 36 and 38% for CNES, combined one, UPC and CAS, respectively. Aside from a better understanding of the influence of working in the original IONEX versus RTCM ionospheric formats, the update to a new experimental adaptation of RT strategy is highlighted by UPC, and the computation of multi-layer RT-GIM is emphasized by CAS in view of the inadequacy of single-layer ionospheric assumption in the presence of large latitudinal gradients.
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