GPS水汽反演是一种利用大气对GPS信号的折射率变化来推断水汽含量的技术。
其完整过程如下：
1. **数据收集**：首先，需要收集加密的GPS观测数据。这些数据包含了卫星和接收器之间的相对位置、时间以及信号的传播信息。
2. **倾斜路径到天顶延迟的转换**：由于地球的曲率，GPS信号并不总是直接从卫星到接收器。因此，我们需要将倾斜的路径转换为等效的天顶延迟。这是通过与仰角有关的映射函数完成的，它可以将倾斜路径的各类大气延迟变换为等效的天顶延迟。
3. **水汽廓线计算**：利用蒙特卡罗层析算法，可以根据转换后的天顶延迟数据计算出水汽廓线。这个过程涉及到多个关键参数，如GPS射线数、信号穿过网格数、平均站距、层析时间间隔、蒙特卡罗随机次数及初值场等。对这些参数进行敏感性实验和分析是确保反演结果准确性的关键步骤。
4. **水汽总量计算**：最后，通过反演计算得到测站上天顶方向的水汽总量。
此外，GNSS大气水汽探测技术不仅局限于水汽反演，还涉及到其他大气参数的高精度反演，如对流层延迟和大气可降水量等。近年来，这项技术在极端天气短临预报及气候变化现象解释方面也取得了一些进展。
