DOI: 10.5878/14a7-f035
title: Atmospheric horizontal gradients measured with eight co-located GNSS stations and a microwave radiometer
title: Atmospheric horizontal gradients measured with eight co-located GNSS stations and a microwave radiometer

description: We have used eight co-located GNSS stations, with different antenna mounts, to estimate atmospheric signal propagation delays in the zenith direction and linear horizontal gradients. The gradients are compared with the results from a water vapour radiometer (WVR). Water drops in the atmosphere has a negative influence on the retrieval accuracy of the WVR. Hence we see a better agreement using WVR data with a liquid water content (LWC) less than 0.05mm compared to when LWC values of up to 0.7mm are included. We have used two different constraints when estimating the linear gradients from the GNSS data. Using a weak constraint enhances the GNSS estimates to track large gradients of short duration at the cost of increased formal errors. To mitigate random noise in the GNSS data, we adopted a fusion approach averaging estimates from the GNSS stations. This resulted in significant improvements for the agreement with WVR data, a maximum of 17% increase in the correlation and a 14% reduction in the root-mean-square (rms) difference for the east gradients. The corresponding values for the north gradients are both 25%. Overall, no large differences in terms of quality were observed for the eight GNSS stations. However, one station shows slightly poorer agreement for the north gradients compared to the others. This is attributed to the station's proximity to a radio telescope, which causes data loss of observations at low elevation angles in the south-south-west direction.
description: Vi har använt åtta samlokaliserade GNSS-stationer, med olika antennmonteringar, för att skatta atmosfäriska signalutbredningsfördröjningar i zenitriktningen och linjära horisontella gradienter. Gradienterna jämförs med resultaten från en vattenångeradiometer (WVR). Vattendroppar i atmosfären har en negativ inverkan på noggrannheten. Därför ser vi en bättre överensstämmelse med WVR-data med ett vatteninnehåll (LWC) mindre än 0,05 mm jämfört med när LWC-värden på upp till 0,7 mm ingår. Vi har använt två olika begränsningar för variationerna när vi skattar de linjära gradienterna från GNSS-data. Att använda en svag begränsning förbättrar GNSS-skattningarna för att följa stora gradienter med kort varaktighet till kostnaden för större formella fel. För att undertrycka slumpmässiga fel i GNSS-data, använde vi genomsnittliga skattningar från GNSS-stationerna. Detta resulterade i betydande förbättringar för överensstämmelsen med WVR-data, en maximal ökning på 17 % av korrelationen och en 14 % minskning av skillnaden mellan root-mean-square (rms) för östgradienterna. Motsvarande värden för de nordliga gradienterna är båda 25 %. Sammantaget observeras inga stora skillnader vad gäller kvalitet för de åtta GNSS-stationerna. En station visar dock något sämre överensstämmelse för de nordliga gradienterna jämfört med de andra. Detta beror på stationens närhet till ett radioteleskop, vilket orsakar dataförlust av observationer vid låga höjdvinklar i syd-sydvästlig riktning.