On the optimal height of ionospheric shell for single-site TEC estimation
On the optimal height of ionospheric shell for single-site TEC estimation
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单站TEC估算的电离层最佳高度
DOI：
10.1007/s10291-018-0715-0
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发表时间：
2018-02
期刊：
影响因子：
4.9
通讯作者：
Zhou Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Jiaqi;Zhou Chen
电离层壳层高度对全球导航卫星系统(GNSS)数据估计的差分码偏差(DCB)和总电子含量(TEC)有影响，特别是对单个站点。但是，壳的高度通常被认为是一个固定值。基于国际全球导航卫星系统服务(IGS)的数据，我们提出了最佳电离层壳层高度的概念，与欧洲轨道确定中心(CODE)提供的DCB相比，它使|Δdcb|最小化。利用2003-2013年间高、中、低纬5个IGS观测站的观测资料，研究了电离层最佳壳层高度的变化及其与太阳活动的关系。结果表明，最佳电离层壳层高度平均值与纬度呈“IS型”关系。在中纬度的三个测站上，平均值几乎随着纬度的增加而线性增加。最佳电离层壳层高度具有11年和1年的周期。太阳活动的影响与2003-2013年期间最佳电离层壳层高度的平均值有关。线性拟合的斜率随着平均值的减小而减小。利用2003年至2013年的观测数据，利用傅里叶拟合法估算了2014年的电离层最佳壳层日高度，并与编码结果进行比较，计算出观测卫星的ΔDCB的日平均值。2014年日平均的统计结果表明，最优电离层壳层高度远好于固定电离层壳层高度。从高纬度站到低纬度站，平均值分别提高了约75%、92%、96%、50%和88%，均方根分别减小了约0.16、2.09、2.01、1.01和0.02Tecu。
The ionospheric shell height has an impact on the estimated differential code bias (DCB) and total electron content (TEC) obtained by global navigation satellite system (GNSS) data, especially for a single site. However, the shell height is generally considered as a fixed value. Based on data from the international GNSS service (IGS), we propose the concept of optimal ionospheric shell height, which minimizes |ΔDCB| when compared to the DCB provided by Center for Orbit Determination in Europe (CODE). Based on the data from five IGS stations at high, middle, and low latitudes during the time 2003–2013, we investigate the variation in the optimal ionospheric shell height and its relation with the solar activity. Results indicate that the relation between the mean of the optimal ionospheric shell height and the latitude isN-shaped. At the three stations at midlatitude, the mean value almost increases linearly with the latitude. The optimal ionospheric shell heights show 11-year and 1-year periods. The influences of the solar activity are related to the means of the optimal ionospheric shell height during the time 2003–2013. The slope of the linear fitting decreases with the mean value. Using the data from 2003 to 2013, we estimate the daily optimal ionospheric shell heights for 2014 by using the Fourier fitting method and then calculate the daily average of ΔDCB of the observed satellites by comparing to CODE results. The statistical results of the daily average in 2014 show that the optimal ionospheric shell height is much better than the fixed one. From the high-latitude station to the low-latitude station, the improvements in the mean value are about 75, 92, 96, 50, and 88% and the root-mean-squares are reduced by about 0.16, 2.09, 2.01, 1.01, and 0.02 TECu, respectively.
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DOI：
--
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--
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--
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