利用通用克里金方法对大气折射率场进行地质统计重建 鲁本·诺塞洛·洛佩斯（Rubén Nocelo López）

《Geomatics》：Geostatistical Reconstruction of Atmospheric Refractivity Fields Using Universal Kriging Rubén Nocelo López

大气折射率空间插值优化及异常传播模式诊断方法研究。本研究提出基于泛化克里金法（UK）的大气折射率高分辨率插值模型，利用加利西亚地区密集自动气象站数据，通过确定性垂直漂移与随机残差分解实现非平稳大气结构建模，验证显示UK较普通克里金法（OK）均方误差降低32.7%，极端值出现率减少至<9.5%，且可动态估算垂直漂移参数以实时诊断超折射、ducting等异常传播模式，为复杂地形通信系统优化提供支持。

　　

摘要

大气折射率决定了电磁波在对流层低层的传播行为。准确的空间表征这一参数对于优化通信、雷达和导航系统至关重要。本研究提出了一个基于地统计学的框架，利用通用克里金（UK）方法，根据加利西亚地区（西班牙西北部）密集自动气象站网络提供的气象观测数据生成高分辨率的折射率地图。该方法通过将折射率场分解为确定性的高度依赖性漂移部分和具有指数变异函数的随机残差部分，明确模拟了大气的非稳态垂直结构。使用边界于该区域垂直剖面的独立测试站点进行的验证表明，通用克里金方法显著优于普通克里金（OK）方法：它不仅减少了平均误差并提高了线性一致性，还有效降低了系统偏差和极端异常值的出现频率（??95）。除了实现精确的空间插值外，动态估计的垂直漂移还揭示了宏观折射率梯度，这一梯度可作为直接的实时诊断工具，用于识别异常的射频（RF）传播现象（如超折射和导波效应），并在复杂地形条件下支持决策制定。