第七届青年地学论坛

近年来，随着微波通信技术的发展，国际上出现了一种利用通讯基站之间的微波回传链路进行环境科学研究的新方法，其典型应用就是通过分析无线电信号的传播和衰减来监测区域降水、洪涝、水汽等。利用微波链路测量水汽密度的优势在于，微波链路中的信号传输是固定的视距传播，靠近地面；可以充分利用广泛、密集分布的无线通信设施及微波链路，获得高时空分辨率的降水和水汽分布；通讯网路每天24小时运行，获取测量数据无需监督和额外的费用；商业微波通信网络遍布世界各地，可视为随处可见的无线气象传感网络。随着第五代移动通信网络、智慧城市以及物联网的飞速发展，将广泛地部署微波链路以及在城市中部署大容量的毫米波链路。
基于瑞典爱立信公司在哥德堡地区架设的商用38GHz和 E 频段(71-76GHz, 81-86GHz)的毫米波链路实验，本文将研究利用不同毫米波链路信号来反演水汽密度的准确性和应用前景。我们选取了从 2017年06月13日至2017年07月13日这一个月每个非雨天凌晨 05：00 时的微波链路资料进行水汽密度反演分析。气象站测量结果和38GHz和E频段链路的测量结果展现了传统技术与新方法很好的相关性两者时间序列相关系数分别为 0. 97 和 0. 91，均方根误差分别为0.49和0.72，结果表明微波链路的反演结果和气象站测量偏差较小，该方法可以用于水汽密度的监测。利用微波链路，与现有的湿度监测方法相比，可以为现有的天气监测网络提供额外的丰富的数据源。
 

水汽密度反演,水汽密度监测,微波通信链路,毫米波