بررسي توانايي تصاوير سنجنده ماديس در تخمين تأخير تروپوسفري در تعيين موقعيت مطلق دقيق

تأخير امواج به دليل گذر از لايه تروپوسفر همواره به‌عنوان عاملي تاثيرگذار در سيستم تعيين موقعيت جهاني مطرح مي‌باشد. در اين پژوهش ضمن بررسي روش رديابي اشعه سه‌بعدي به منظور محاسبه تأخير ناشي از لايه تروپوسفر، توانايي تصاوير سنجنده ماديس كه يك ابزار مطرح و پركاربرد در محاسبات جوي مي‌باشد، در پياده‌سازي اين الگوريتم و محاسبه تأخير تروپوسفري در راستاي تعيين موقعيت مطلق دقيق، مورد سنجش قرار گرفته است. بدين منظور با انتخاب منطقه‌اي در مركز اروپا و دريافت تصويري از اين سنجنده در آن منطقه در تاريخ 01/08/2008 اقدام به بررسي كارآيي اين مشاهدات گرديد. علاوه بر اين به منظور ارزيابي نتايج بدست آمده، از مشاهدات راديوسوند موجود در منطقه و همچنين اطلاعات هواشناسي ERA-Interim استفاده شده است. پس از اعمال تصحيحات بر تصوير و مقداردهي به پيكسل‌هاي ابري، روش رديابي اشعه سه‌بعدي در محل مربوط به يك ايستگاه سيستم تعيين موقعيت جهاني واقع در كشور اتريش، با بكارگيري هر سه نوع داده‌ها پياده‌سازي شد. بيشينه اختلاف بين تأخير بدست آمده از تصوير ماهواره‌اي با دو مشاهده ديگر 98/2 و كمينه آن صفر سانتيمتر بود. همچنين ميزان جذر ميانگين مربعات اختلاف بين مشاهدات راديوسوند و تصوير ماهواره‌اي برابر 11/1 و جذر ميانگين مربعات اختلاف بين داده‌هاي ERA-Interim و تصوير ماهواره‌اي برابر 89/0 سانتيمتر مشاهده شد. در ادامه تعيين موقعيت مطلق دقيق با استفاده از نرم‌افزار برنيز و با بهره‌گيري از تأخيرهاي محاسبه شده از داده‌هاي مختلف صورت گرفت و با مختصات دقيق ايستگاه مقايسه گرديد. دقت موقعيت بدست آمده با تصحيحات تروپوسفري سنجنده ماديس كمتر از دقت موقعيت بدست آمده با تصحيحات تروپسفري راديوسوند و ERA-Interim است كه بيانگر كارايي كمتر سنجده ماديس در تصحيح تروپوسفري مشاهدات سيستم تعيين جهاني در تعيين موقعيت مطلق دقيق نسبت به راديوسوند و ERA-Interim است.

Tropospheric delay is always considered as one of the factors limiting the accuracy of GPS. In this paper, the three-dimensional ray tracing technique is proposed to calculate the tropospheric delay. The ability of the MODIS mission to calculate the tropospheric delay is also examined. For this purpose, an area in central Europe was selected and a MODIS acquisition on 2008/08/01 was studied. In addition, the radiosonde observations as well as ERA-Interim meteorological data were used to evaluate the obtained results. After applying corrections to the MODIS acquisition, the three-dimensional ray tracing method was implemented at the location of a GPS station using all three types of data to extract the tropospheric delay. The RMS of difference between the results of MODIS and results of radiosonde and ERA-Interim data was 1.11 and 0.89 cm respectively. Then, precise point positioning was done using the Bernese software and tropospheric correction from MODIS, radiosonde and ERA-Interim data and compared with precise coordinate of station. The accuracy of position with MODIS tropospheric correction is less than ones corrected with radiosonde and ERA-Interim tropospheric data. The results show the low efficiency of MODIS data for tropospheric correction of GPS observations compare to radiosonde and ERA-Interim data.