Banner OpenAccess

Zenith total delay interpolation to support GNSS monitoring of potential precipitations

Ferrando Ilaria Federici Bianca Sguerso D.
Articolo Immagine
ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2017
Numero:
151
Fascicolo:
GEAM N.151/2017

Articolo Open Access

Download:

    Open Access Image

Interpolazione di zenith total delay a supporto del monitoraggio GNSS di potenziali precipitazioni. 

L’analisi dei segnali GNSS (Global Navigation Satellite System) può fornire un utile contributo per il monitoraggio atmosferico. Gli autori hanno sviluppato una procedura per il monitoraggio spazio-temporale del contenuto d’acqua potenzialmente precipitabile (Precipitable Water Vapor, PWV) su un territorio vasto e orograficamente complesso. Il punto di partenza della procedura sono le stime locali di ritardo troposferico zenitale (Zenith Total Delay, ZTD) osservato da una rete di Stazioni Permanenti GNSS esistenti, integrate con osservazioni di Pressione e Temperatura, per ottenere mappe di PWV. Il presente lavoro riguarda l’identificazione della tecnica di interpolazione di ZTD più appropriata, per realizzare mappe in maniera rapida e automatica per applicazioni in near real-time, a supporto del monitoraggio di eventi meteorologici intensi. Le principali difficoltà derivano dalla distribuzione non uniforme dei dati, dalla elevata risoluzione richiesta e dall’ampia regione di calcolo. ZTD è stato interpolato utilizzando le diverse tecniche implementate in GRASS GIS: Inverse Distance Weighted, Regularized Spline with Tension, Kriging e Triangulated Irregular Network. 

Parole chiave: Global Navigation Satellite System (GNSS), ritardo troposferico zenitale (ZTD), contenuto di vapore acqueo potenzialmente precipitabile (PWV), monitoraggio atmosferico, metodi di interpolazione.

A useful contribution to atmosphere monitoring may be provided by the analysis of GNSS (Global Navigation Satellite System) signals. The authors have identified a procedure to monitor in space and time the Precipitable Water Vapor (PWV) content on regionally extended and orographically complex area. The starting point of the procedure is the local estimation of Zenith Total Delay (ZTD) on a GNSS Permanent Stations network, observed from existing infrastructures and integrated with Pressure and Temperature data to produce PWV maps. The present paper deals with the identification of the most appropriate technique to interpolate ZTD, to create maps in quick and automatic way for near realtime application, in order to support the monitoring of intense meteorological events. The main difficulties are due to the sparse distribution of data, combined with high resolution and wide computational region. ZTD has been interpolated through the methods implemented in GRASS GIS: Inverse Distance Weighted, Regularized Spline with Tension, Ordinary Kriging and Triangulated Irregular Network. 

Keywords: Global Navigation Satellite System (GNSS), Zenith Total Delay (ZTD), Precipitable Water Vapor (PWV), atmospheric monitoring, interpolation methods.