[00938404]北斗/GNSS实时层析空间环境监测关键技术与应用

项目属于测绘科学“大地测量定位”技术领域。 电离层和对流层是地球近地空间环境的主要组成部分，是影响全球卫星导航系统(GNSS)定位的两个重要误差源，利用地面基准站网(CORS)可以建立区域电离层和对流层模型，实现为用户提供高精度定位服务。此外，对流层反演水汽可以用于降雨、台风等天气预报。由于传统电离层/对流层建模技术存在精度偏低、实时性差、仅能提供二维成果、仅支持GPS观测数据等缺点，虽然国内外很多城市都建设了CORS，但普遍存在以下问题：(1)正午时段受电离层过于活跃影响，用户无法获得高精度定位；(2)CORS全天候运行，但数据利用效率较低，没能充分挖掘CORS数据中蕴含的区域大气监测信息；(3)CORS应用领域单一，无法拓展到气象等相关部门应用。针对此现状，该项目突破了电离层/对流层三维层析、对流层水汽反演、北斗多模数据融合等关键技术，研发了国内外首个GNSS三维实时空间环境监测系统。 主要创新点： (1)建立区域高精度多模实时二/三维电离层模型，研发了国内外首个精度优于2TECU的实时三维电离层监测与预报系统，解决了传统GNSS电离层反演技术存在反演精度差、实时性差、高度依赖初值等难题，改善了低纬度地区中午受电离层影响CORS用户难以作业的问题，日均作业时长增加了1-2小时； (2)建立区域高精度多模实时二/三维对流层水汽模型，研发了国内外首个精度<2毫米的区域实时可降水量监测系统，解决了传统GNSS水汽反演技术中存在的精度差、实时性差、二维单层等难题，弥补了传统水汽观测手段在垂直观测上的空白，有助于提高短临降雨预报的准确性。 (3)创建了电离层约束的非差非组合精密单点定位(PPP)技术，显著改善了传统消电离层组合PPP技术存在的收敛速度慢、精度低等缺点，可有效满足交通导航廉价GPS终端优于0.5米精度的实时定位需求。 项目取得软件著作权2项；发表SCI、EI论文10多篇；获2017年度南宁市科技进步一等奖。 项目建成了国际先进水平的南宁市时空信息基础设施，为南宁市北斗卫星导航产业发展奠定了基础，进一步完善了南宁市现代测绘基准体系。项目成果无偿为150多家测绘单位提供高精度实时定位服务，极大地提高了测绘生产效率，降低了测绘生产成本，每年能为测绘单位至少节省资金1000万元。此外，项目水汽监测成果已应用于南宁市气象局，为南宁市天气预报提供了可靠基础数据。该项目的建成为国内外北斗综合应用提供了典范，相关技术现已推广应用到佛山、重庆等城市。