利用海潮模型研究D-InSAR中的海潮负荷效应

海潮负荷位移在沿海区域的相对形变可达数厘米,所以在沿海区域使用差分干涉合成孔径雷达(differential in-terferometric synthetic aperture radar,D-InSAR)测量微小形变时,须考虑海潮负荷影响.本文利用美国南加州8个验潮站的潮高数据,对两个全球海潮模型FES2004、...     

不同海潮模型对闽海潮负荷位移估计的影响

针对新型海潮模型对区域海潮负荷位移估计的影响分析不足的问题,该文依托福建省基础地理信息中心A级GNSS网,基于八大系列全球海潮模型的最新版本和区域海潮模型NAO99Jb,分析了不同海潮模型对福建地区海潮负荷位移的影响,并利用验潮站数据评定了海潮模型在当地的适用性.结果表明,海潮模型的差异主要集中在台湾海峡两岸,而在湄洲湾以北至浙江沿海一带,M2分潮的STD甚至超过30 cm;海潮模型差异主要影响海潮负荷位移的垂向分量,平均影响程度基本是水平分量的3倍;福建地区M2、S2、N2、K1和O1等分潮负荷位移的最大差异可达亚毫米至毫米级,且各分潮负荷位移的STD随着离海距离增大按负指数函数规律减小,海潮模型差异仅对近海50 km内的地区影响较大;FES2014b在闽台附近海域精度最高,是福建地区海潮负荷位移估计首选的海潮模型.     

精密重力测量的潮汐改正

由理论地球模型并顾及海潮影响（利用Schwiderski的大洋潮图及我国沿海的局部潮图）估算了我国境内的重力潮汐值。进而，根据我国若干站上实测的重力潮汐变化和上述模型绘出的理论潮汐变化相比较，得出模型重力的精度为±2μgal左右。据此模型，可对我国十几个绝对重力观测值进行瞬时的潮汐改正。     

海岛礁相对重力测量的潮汐影响

着重分析固体潮模型、潮汐因子的选取和海洋负荷潮的求定,并利用ETGTAB模型数据详细计算了相对重力测量中的潮汐改正,说明在近海和岛屿地区进行高精度海岛礁相对重力测量时,必须考虑精确的固体潮和海洋负荷潮改正,从而提高相对重力测量的联测精度。     

南极中山站的重力和区域海洋潮汐特征

本文利用中山站弹簧重力仪记录的重力潮汐时间序列、验潮站数据、CATS2008区域和Eot11a全球海潮模型研究重力和海洋潮汐特征。结果表明,在周日频段,潮波O1的海潮振幅达到28 cm,4个主要潮波（Q1、O1、P1和K1）的全球模型与验潮站潮高差之和为4.2 cm,区域模型与验潮站潮高差之和为4.4 cm;在半日频段,潮波M2的海潮振幅达到20 cm,4个主要潮波（N2、M2、S2和K2）的潮高差之和分别为7.7 cm和5.1 cm,说明利用区域模型修正全球模型的重要性。经区域模型修正的全球海潮负荷改正后,重力主波K1、M2和S2的最终残差振幅分别下降了9.84%、56.14%和37.08%,说明区域海潮模型更能反映海洋潮汐的真实特征,用区域模型修正全球海潮模型的有效性得到验证。     

岛礁重力测量潮汐改正新方法

现有的固体潮和海洋负荷潮的模型用于岛礁重力测量的改正时,会产生较大的误差。利用短时间的重力观测数据建立测站的潮汐模型,可以明显地改善测站的潮汐模型,提高重力测量结果的精度,该方法可用于绝对和相对重力测量的潮汐改正。重力梯度同步观测方案不需要进行潮汐改正就可获得重力梯度,故不受潮汐模型误差的影响。     

山东地区GPS测量中的海潮负荷影响

针对影响山东地区GPS测量精度的重要因素之一——海潮负荷,不同海潮模型在山东沿海地区差异较大的问题,该文以山东CORS数据为例,基于FES2004、NAO99b、CSR4.0、GOT00.2 4种全球海潮模型,使用GAMIT软件,分析了海潮负荷对山东地区GPS定位及基线解算的影响。通过对比分析,海潮负荷对山东地区GPS定位的影响主要体现在U方向上,振幅达到厘米级;海潮负荷对山东沿海定位的影响大于山东内陆,U方向达到了2cm,为内陆地区2倍以上;海潮负荷对基线解算的影响与基线方位和基线两端测站负荷差异有关,其中差异较大的基线U方向的影响接近8mm;除GOT00.2海潮模型以外,不同模型对山东地区较长观测时段的GPS数据解算结果的影响并无太大差异,但对于短时观测或实时的GPS高精度定位,半日分潮迟角的精度还有待提高,因此有必要精细化山东区域海潮模型。     

南极中山站的海潮负荷位移改正

利用5种全球海潮模型,采用积分格林函数的方法计算了海洋潮汐负荷对中山站GPS测站的影响;并利用GAMIT软件对中山站2006年060~090的GPS数据进行了处理,分析了海潮负荷对GPS基线向量的影响。结果显示,海潮负荷对中山站GPS观测的影响是不可忽视的,联合利用中山站附近的海潮资料和全球海潮资料对于中山站GPS测量的海潮负荷位移改正意义重大。     

南极中山站的海潮负荷位移改正简

利用5 种全球海潮模型,采用积分格林函数的方法计算了海洋潮汐负荷对中山站GPS 测站的影响;并利用GAMIT 软件对中山站2006 年060～090 的GPS 数据进行了处理,分析了海潮负荷对GPS 基线向量的影响.结果显示,海潮负荷对中山站GPS 观测的影响是不可忽视的,联合利用中山站附近的海潮资料和全球海潮资料对于中山站GPS 测量的海潮负荷位移改正意义重大.     

GNSS研究海潮负荷效应进展

随着全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)技术的快速发展以及其定位精度的不断提高,GNSS反演海潮负荷(主要是位移)相比重力测量、甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)研究海潮负荷有着方便、快速、经济、精确等独特优势,因此受到国内外众多研究学者的关注。当前研究重点已从通过引入海潮负荷位移模型以"提高定位精度",发展到利用GNSS获取"海潮负荷信息"。本文对近十几年来国内外学者利用GNSS研究海潮负荷的进展进行了系统综述,并指出现有海潮负荷位移模型存在的问题(模型整体精度偏低,尤其在浅海地区)以及利用GNSS反演海潮负荷位移方法存在不完善之处(伪周年项的产生、系统差的存在以及部分分潮与GNSS残差的耦合效应)。     

The gravitational effect of ocean tide loading at high latitude coastal stations in Norway

Gravity measurements close to the ocean are strongly affected by ocean tide loading (OTL). The gravitational OTL effect consists of three parts, i.e. a change in gravity caused by direct attraction from the variable water-masses, by displacement of the observing point due to the load, and by redistribution of masses due to crustal deformation. We compare the OTL gravitational effect of several global models to observed time-series of gravity to identify the best model for four arctic observation sites. We also investigate if the global models are sufficient for correcting gravity observations. The NAO99b model fits the observations best at three stations. At two stations (Tromsø and Bodø) the global models explain the variability in the observations well. At the other two (Honningsvåg and Andøya), a significant periodic signal remains after the OTL correction has been applied. We separate two of the gravitational effects, the direct attraction and the change in gravity due to displacement, to study the local effects. Simple geometric models of the water load and independent measurements from local tide-gauges are used to calculate these effects. This leads to improved correspondence with the OTL signal, hence demonstrating the importance of careful modelling of local effects for correction of gravity observations in coastal stations.     

重力计算中的潮汐改正分析

详细介绍了重力固体潮汐改正的来源和计算公式,针对潮汐因子的取值进行了分析讨论,同时就海洋负荷潮汐模型对重力潮汐的影响展开阐述并给出简算公式,最后得出,不同等级的重力测量计算采用相应的计算公式,其计算精度为±2×10-8 ms-2。     

潮汐对精密单点定位的影响

基于IERS2003协议,介绍了地球固体潮,海潮,极潮等改正模型,叙述了各潮汐项改正步骤,分析了各类潮汐改正模型的量级及对精密单点定位的影响。     

基于Android系统的重力仪数据采集及计算软件开发

针对目前重力测量数据处理软件多是基于Windows系统,而这与携带Android移动设备相比多有不便的问题,该文提出了一种基于Android系统的重力数据采集及计算软件的开发。按照国家重力测量规范,针对CG-5型相对重力仪,设计研发了一款基于Android系统平台的重力数据采集及计算软件,较好地方便了用户野外携带。其具有新建、打开测线、数据采集处理、点之记拍照、导航定位、数据查询、信息标定、CG-5数据文档读取、报表生成等功能。在数据处理模块的传统改正项中,新增了海潮负荷改正和地下水变化改正,减少了误差项。通过将软件用于实地重力测量计算,证实该软件运行流畅、结果正确,提高了相对重力测量内外业一体化效率。     

南极中山站重力潮汐观测的海潮负荷效应

综合分析了LaCoste-Romberg(LCR)ET21高精度弹簧重力仪1998年12月26日至2000年1月9日在南极中山站的重力潮汐观测资料，采用目前普遍使用的Schwiderski、Csr3.0和Fes96.2全球海潮模型研究中山站重力潮汐观测的海潮负荷改正问题。结果表明在南极地区，目前的海潮模型存在较大的不确定性，还不足以精密确定该区域的海潮负荷改正。经海潮改正后，重力潮汐观测结果与潮汐理论值之间还存在比较大的差异，观测的周日（01）和半日（M2）潮波重力振幅因子与相应的理论值之间的平均偏差分别为3．8％和7．8％。南极地区附近海域海水的变化半导致该地区海潮负荷响应非常明显的季节性系统变化。     

The M 2 ocean tide loading wave in Alaska: vertical and horizontal displacements, modelled and observed

Crustal deformations caused by surface load due to ocean tides are strongly dependent on the surface load closest to the observation site. In order to correctly model this ocean loading effect near irregular coastal areas, a high-resolution coastline is required. A test is carried out using two GPS sites located in Alaska, where the ocean tide loading effect is large and consequently observed easily by relative positioning with GPS. The selected sites are Fair (Fairbanks) and Chi3 (located on an island that separates Prince William Sound from the Gulf of Alaska). Processing of hourly baseline solutions between Fair and Chi3 over a period of 49 days yields a significant ocean tide loading effect. The data are processed using different strategies for the tropospheric delay correction. However, the best results are obtained when 1-h ZTD (Zenith Tropospheric Delay) parameters for hourly solutions are used. In this case ocean tide loading is not absorbed into the ZTD parameters. Hence, ocean tide loading can be well resolved in the GPS data analysis. In addition, the M ₂ ocean tide wave in the Gulf of Alaska has a very large amplitude. Although the horizontal M ₂ ocean tide loading amplitude in general is only about 1/4 of the vertical M ₂ ocean tide loading amplitude, the differential horizontal M ₂ ocean tide loading displacements are nevertheless measurable using differential GPS (DGPS). When using the GOT99.2 ocean tide model and taking the coastal structure into account, the predicted differential vertical M ₂ amplitude and Greenwich phase lag due to ocean tide loading are 19.3 mm and 110.2 degrees respectively, while GPS measurements yield 21.3 ± 1.0 mm and 99.7±2.8 degrees. Similarly, the predicted differential horizontal M ₂ amplitude and Greenwich phase lag (in the north–south direction) are 4.5 mm and –77.0 degrees, while GPS yields 5.4 ± 0.3 mm and –106.3±3.3 degrees. Only the north-south component of the differential horizontal M ₂ ocean tide loading wave is considered, because the east–west component is too small for the processed baseline and not detectable using DGPS.     

佘山台倾斜固体潮观测的海潮负荷改正

采用FARRELL的负荷理论以及最新的TPXO6海潮模型和中国近海潮汐资料计算了海潮负荷对佘山台倾斜固体潮的影响,采用BAYTAP-G调和分析软件对佘山台倾斜固体潮观测进行了处理,获得不同潮波的潮汐参数。在此基础上进行海潮负荷改正。负荷改正后,东西分量的振幅因子和相位滞后与理论值较为接近,而南北分量的半日波振幅因子与理论值仍有较大的偏离。结果说明,佘山台倾斜东西分量主要受海潮负荷的影响,超过60%,甚至达到96%(O1);而南北分量受到的非潮汐的影响要比东西分量受到的影响大,如N2波甚至高达70%,但是这也可能是和海潮模型在近海的不精确有关。     

潮汐改正对精密GPS基线解算的影响

介绍了三类潮汐模型改正,分析了中国及周边地区不同类型、大尺度GPS网,研究了极潮、大洋潮、固体潮模型改正对定位精度的影响,给出了模型的使用方法.     

World-wide synthetic tide parameters for gravity and vertical and horizontal displacements

The response of the Earth’s crust to the direct effect of lunisolar gravitational forcing is known as the body tide. The body tide is superimposed by surface-loading forces due to the pressure of the periodically varying ocean tide acting on the Earth, called ocean tide loading (OTL). Both body tide and OTL can be decomposed into components of the same frequency known as tidal parameters. However, OTL is more complicated than body tides because of the dynamic effects of the ocean. Estimating OTL requires a model of the ocean tides and knowledge of the elastic properties of the solid Earth. Thus, synthetic tide parameters (amplitude factors and phase leads) have been developed here on a world-wide grid for gravity and positional displacements. The body tide contributions were added to the oceanic contribution to provide the Earth tide response. The accuracy and reliability of the synthetic tidal parameters have been estimated by comparing observed gravity and vertical-displacement tide parameters with those interpolated from our synthetic model, which shows good agreement. Tests also indicate that the synthetic tide parameters provide realistic gravimetric and displacements for practical use in tidal prediction.