一种利用日本GPS网络映射总电子含量的新技术

全球定位系统（GPS）的双频无线电信号允许沿着从GPS卫星到接收器的光线路径测量总电子数，称为总电子含量（TEC）。我们开发了一种新的技术，通过使用来自1000多个GPS接收器的GPS数据来构建日本地区绝对TEC的二维地图。采用最小二乘拟合程序来去除GPS卫星和接收器固有的仪器偏差。生成的绝对垂直TEC的二维地图具有30秒的时间分辨率和0.15° × 0.15°的经纬度空间分辨率。我们的方法通过两种方式进行了验证。首先，使用基于IRI-95模型的电子含量模型模拟沿GPS卫星光线路径的TEC。发现我们方法得到的TEC低估了不足3 TECU。然后，估计的垂直GPS TEC与使用MU雷达获得的同时电子密度剖面计算出的电离层TEC进行比较。GPS TEC的昼夜和日变化跟随由MU雷达观测得出的TEC行为，但平均而言，GPS TEC比MU雷达TEC大2 TECU。这一差异可归因于沿GPS光线路径的等离子体电子含量。该方法还应用于1998年9月25日磁暴期间的GPS数据。在磁暴主要阶段的晚上，观察到日本南部出现了强烈的TEC增强，可能是由于赤道异常向北扩展引起的。