大规模GNSS网数据处理一体化方案与中国大陆水平格网速度场模型构建研究

针对当前大规模GNSS网在数据预处理、组织管理、基准站选取、处理策略、分区方案、质量检核与评估以及现有研究中速度场模型数据量小、连续性不佳、现势性不强等问题,首先基于2011～2017年陆态网260多个连续运行基准站的观测数据探讨大网解算的一体化数据处理流程,给出适用于大规模GNSS网数据处理的优化原则与质量评估方案,并着重分析不同的数据解算成果评估策略,其对大规模GNSS站网的高精度数据解算具有借鉴和参考意义;然后基于解算得到的ITRF2014框架下高精度速度场成果,采用克里金插值构建中国大陆水平格网速度场模型,并利用国内IGS站和陆态网区域站的精确速度值,对格网内插结果进行外部检验,结果表明,东、北方向速度残差的平均误差和中误差均小于2 mm/a,验证了模型的准确性、可靠性、简便性与现势性。     

陆态网基准站的坐标和速度

介绍“中国大陆构造环境监测网络”GNSS基准站观测数据的处理和分析.数据处理基于陆态网工程2010-07-01 -2012-03-16日的252个GNSS基准站观测数据,获得了基准站的坐标单日解时间序列,利用抗差最小二乘估计拟合出了这些站的速度场.     

基于CMONOC建立和评估中国大陆地壳运动速度场模型

针对现有速度场模型采用数据少、现势性不强的问题,详细论述了速度场模型建立的数据获取与处理方法,利用中国大陆地壳运动监测网络中260个连续运行基准站2011~2015年的连续观测数据,采用GAMIT/GLOBK与GMT软件,获得高精度的定位及速度成果,并基于上述速度成果采用克里金插值法构建了中国大陆地壳运动速度场1°×1°格网模型。最后利用IERS公布的中国区域7个IGS站实测速度以及全国范围内均匀分布的陆态网络区域站实测速度,对模型内插结果进行检核,验证了模型的现势性、精确性和可靠性。     

基于GNSS基准站的三级GPS网解算精度分析

随着连续运行基准站技术在大地测量中的广泛应用,连续运行基准站在全国三级GPS网中的布设和数据处理也起到了关键作用,不仅加快了建设速度,加大了布网的灵活度,也保证了起算控制和解算精度。与以前相比,陆态网连续运行基准站分布密度总体上提高了10倍,重点地区提高了100倍,观测手段也有了很大变化。基于网络工程和陆态网络基准站对不同区域三级GPS网进行了解算和精度统计,分析了基准站对三级GPS网精度的影响。     

基于BERNESE全球网联合平差分析东北区域速度场

本文将东北区域陆态网基准站纳入到全球网联合平差解算,实现了数据的自动处理,获得周解,并通过时间序列分析获得了基准站在全球框架下的运动速率,并对其进行对比分析,进一步验证了解算策略的可行性和可靠性。     

应用PANDA软件计算中国大陆水平运动速度场

利用PANDA软件计算2011-01～2014-10“陆态网络”所有基准站的单日解坐标,并采用QOCA软件解算基准站水平运动速度场。分析显示,PANDA软件水平定位精度达到2 mm,且根据QOCA软件计算的“陆态网络”基准站水平运动速度场与中国地震局发布的速度场互差RMS在东西、南北方向分别为112 mm/a、0.95 mm/a,表明计算结果准确、可靠。在此基础上,基于速度场数值结果描述了中国大陆相对欧亚板块的水平运动速度场的空间分布特征。     

大规模GNSS网多进程并行解算研究

针对大规模GNSS网常规数据处理时效性差、效率低的问题,基于GAMIT/GLOBK软件,利用进程池技术从多时段与多子网2个维度分别设计共享内存模型数据并行算法,并融合实现大规模GNSS网在时间域和空间域上的时空一体化双层并行解决方案。该方案可突破软件传统串行处理GNSS数据时效性差、多核计算资源利用率低的限制,在测试环境下最大加速比高达19.39,可充分挖掘计算机算力,大幅提升大规模GNSS网数据处理的时效性。     

基于精密单点定位和自适应最小二乘配置建立新疆水平速度场格网模型

针对双差计算测站坐标效率低下的问题,采用GNSSer精密单点定位方式多核并行处理测站数据,加快解算速度;针对测站速度含有随机信号导致速度场建模精度降低的问题,采用最小二乘配置来估计随机信号,并引入Helmert方差分量估计来调整噪声与信号协方差矩阵间的不合理关系,建立精度更高的速度场模型。以新疆陆态网络2011~2017年连续运行基准站为例,利用GNSSer精密单点定位方式获取坐标时间序列,大幅提升了解算效率,验证了GNSSer的可靠性和高效性,证实精密单点定位可获得与双差定位基本一致的速度信息（差异在1.5 mm/a以内）;建立新疆水平速度场格网模型,结果表明,新疆水平运动速度为27.1~34.8 mm/a,整体趋势为北向偏东,自西南到东北部,运动方向由北偏东向东偏转。     

国家测绘基准管理服务系统建设

国家测绘基准管理服务系统作为"国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程"成果产出的关键环节,通过建设一个国家测绘基准数据中心,搭建了4个业务系统,具备了先进的测绘基准数据管理与处理功能,提升了现代测绘基准成果服务能力;实现了对360个新建和改造GNSS连续运行基准站的数据监控、汇集、管理、交换;实现了GNSS大地控制点、水准及重力数据汇集、管理;实现了每天处理2 000个GNSS连续运行站、大规模GNSS大地控制网的整体平差能力和地心坐标框架的综合分析能力;建设了具备多用户并发访问的Web、FTP网络服务与信息发布的共享服务业务系统。此外,还实现了我国范围内高精度卫星导航增强应用服务。国家测绘基准管理服务系统的成果精度与国际上几大IGS分中心相当。     

陆态网络并址站归心基线对ITRF2008的影响

推导引入新的归心基线的ITRF组合解算公式,分析陆态网络归心基线对ITRF2008中坐标及其速度的影响。结果表明,在ITRF2008中引入陆态网络中长春、昆明和乌鲁木齐3个并址站2011年观测得到的归心基线及其协方差阵的解算成果,与ITRF2008结果相比,绝大多数站点的坐标差值小于10 mm,坐标速度差值小于1 mm/a;绝大多数站点的水平速度场和垂直速度场与ITRF2008速度场保持一致。     

青岛市连续运行基准站系统（QDCORS）稳定性分析

采用GAMIT/GLOBK软件,联合16个IGS站,处理青岛市连续运行基准站系统（QDCORS）2014~2015年2 a的观测数据,获取ITRF2008下区域网解,并进行坐标时间序列分析,得到QDCORS基准站总体位置变化趋势与周边陆态网站点一致,水平速度33.66 mm/a,方向为E19.62°S;通过固定1个基准站为参考,求得其他基准站的水平相对速度在1 mm/a左右,垂直相对速度低于5 mm/a。结合基准站周边环境情况分析异常站点的成因,初步确定造成QDCORS基准站异常的主要因素是多路径效应、工程施工。     

中国大陆速度场在CGCS2000坐标转换中的应用研究

基于中国大陆区域2074个具有实测速度的已知测站,进行中国大陆速度场在CGCS2000坐标转换中的应用研究.采用不同内插组合方法,充分考虑未知点与已知速度测站的距离因素,使已知速度测站的数据得到充分利用.相比于单纯利用速度场格网模型,该方法得到的未知点速度精度具有较大幅度提高,其在点位X、Y、Z三个方向上的历元归算精度...     

利用陆态网络连续GNSS资料分析流动站速率精度与可靠性

利用中国大陆构造环境监测网络（陆态网络）的GNSS连续站资料,分析GNSS流动站观测的精度与可靠性,研究时间跨度、观测周期以及观测时长对速率精度的影响。结果表明,时间跨度对流动站速率精度的影响显著,观测时间越长,流动站速率越接近连续站。按照陆态网络目前每2 a观测1期的模式,当时间跨度达到16 a时,流动站与连续站速率差异的标准差在水平方向约为0.1 mm/a,垂直方向约为0.3 mm/a。不同观测时长对流动站水平速率差异的影响基本小于0.15 mm/a,垂直方向小于0.45 mm/a。当观测时长大于或等于3 d时,在水平方向的速率差异的标准差小于0.1 mm/a。在时间跨度、观测时长一定时,观测周期越短,流动观测站结果越接近连续观测站结果。     

2021年云南漾濞MS6.4地震GNSS基准站形变分析

对2021-05-21云南漾濞M_S6.4地震震中附近GNSS基准站地震前后各3 d的观测数据进行处理,研究短时间内地震对基准站稳定性的影响。动态PPP和高精度静态数据处理结果表明,震中附近区域向东南方向发生显著位移,最大站点位移约4.8 cm,整体表现出右旋走滑运动特征。     

参考框架选取对连续GPS网测站坐标时间序列分析结果的影响

针对中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）坐标时间序列分析,研究选取3种不同空间尺度的参考框架以及考虑不同相似转换参数对测站速度场、年周期项及残差时间序列的影响。结果表明,对于中国大陆这样大范围、长时间连续观测的GPS网,采用全球框架坐标时间序列分析结果更加稳定,对转换参数选择不太敏感;但采用区域框架,特别是接近研究区域的小区域框架能够反映出更显著的区域形变特征,对于进一步研究其动力学机制是有利的。     

环境负载对GNSS坐标时间序列噪声特性的影响研究

基于中国大陆构造环境监测网络的连续GNSS观测数据,选取云南省25个测站的坐标时间序列研究地表质量变化对建立噪声模型的影响。计算陆地水负载、大气压负载和非潮汐海洋负载引起的测站非线性变化,采用极大似然估计对不同噪声组合进行分析,分别建立负载改正前后各GNSS测站的最优噪声模型,同时估计速度的不确定度。结果发现,云南省GNSS测站各分量的噪声特性主要表现为闪烁噪声+白噪声(FN+WN);环境负载改正能够改变坐标时间序列的最优噪声模型;用加入环境负载改正后建立的最优噪声模型估计各测站的速度不确定度,对于E、N、U分量,分别有72%、80%、68%的测站的速度不确定度变小。     

用GPS资料揭示现今中国大陆构造运动

利用GIPSY软件计算分析了1999年、2001年以及2004年中国地壳运动观测网络1000多个台站的GPS数据（包括区域网、基本网和基准网数据）。得到了中国大陆地壳运动速度场（其中绝大多数测站速度分量的估值精度优于2mm／a，基准站精度较高。优于1．5mm／a）。同时结合蒙古、缅甸、印度、尼泊尔和喜马拉雅等周边地区多年的GPS观测资料。采用连续介质假设条件下的数值模拟方法，得到了中国大陆的整体水平位移速度，模拟结果还显示出中国大陆构造运动的分区特征，揭示了现阶段青藏高原向东挤出运动及其内部变形在调节印度-欧亚板块汇聚中发挥的主导作用。