بررسی توانایی تصاویر سنجنده مادیس در تخمین تاخیر تروپوسفری در تعیین موقعیت مطلق دقیق

تاخیر امواج به دلیل گذر از لایه تروپوسفر همواره به‌عنوان عاملی تاثیرگذار در سیستم تعیین موقعیت جهانی مطرح می‌باشد. در این پژوهش ضمن بررسی روش ردیابی اشعه سه‌بعدی به منظور محاسبه تاخیر ناشی از لایه تروپوسفر، توانایی تصاویر سنجنده مادیس که یک ابزار مطرح و پرکاربرد در محاسبات جوی می‌باشد، در پیاده‌سازی این الگوریتم و محاسبه تاخیر تروپوسفری در راستای تعیین موقعیت مطلق دقیق، مورد سنجش قرار گرفته است. بدین منظور با انتخاب منطقه‌ای در مرکز اروپا و دریافت تصویری از این سنجنده در آن منطقه در تاریخ 2008/08/01 اقدام به بررسی کارآیی این مشاهدات گردید. علاوه بر این به منظور ارزیابی نتایج بدست آمده، از مشاهدات رادیوسوند موجود در منطقه و همچنین اطلاعات هواشناسی era-interim استفاده شده است. پس از اعمال تصحیحات بر تصویر و مقداردهی به پیکسل‌های ابری، روش ردیابی اشعه سه‌بعدی در محل مربوط به یک ایستگاه سیستم تعیین موقعیت جهانی واقع در کشور اتریش، با بکارگیری هر سه نوع داده‌ها پیاده‌سازی شد. بیشینه اختلاف بین تاخیر بدست آمده از تصویر ماهواره‌ای با دو مشاهده دیگر 2.98 و کمینه آن صفر سانتیمتر بود. همچنین میزان جذر میانگین مربعات اختلاف بین مشاهدات رادیوسوند و تصویر ماهواره‌ای برابر 1.11 و جذر میانگین مربعات اختلاف بین داده‌های era-interim و تصویر ماهواره‌ای برابر 0.89 سانتیمتر مشاهده شد. در ادامه تعیین موقعیت مطلق دقیق با استفاده از نرم‌افزار برنیز و با بهره‌گیری از تاخیرهای محاسبه شده از داده‌های مختلف صورت گرفت و با مختصات دقیق ایستگاه مقایسه گردید. دقت موقعیت بدست آمده با تصحیحات تروپوسفری سنجنده مادیس کمتر از دقت موقعیت بدست آمده با تصحیحات تروپسفری رادیوسوند و era-interim است که بیانگر کارایی کمتر سنجده مادیس در تصحیح تروپوسفری مشاهدات سیستم تعیین جهانی در تعیین موقعیت مطلق دقیق نسبت به رادیوسوند و era-interim است.

Investigation of MODIS mission capability in tropospheric delay estimation for precise point positioning

Tropospheric delay is always considered as one of the factors limiting the accuracy of GPS. In this paper, the threedimensional 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 ERAInterim meteorological data were used to evaluate the obtained results. After applying corrections to the MODIS acquisition, the threedimensional 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 ERAInterim 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 ERAInterim data and compared with precise coordinate of station. The accuracy of position with MODIS tropospheric correction is less than ones corrected with radiosonde and ERAInterim tropospheric data. The results show the low efficiency of MODIS data for tropospheric correction of GPS observations compare to radiosonde and ERAInterim data.