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基于现代大地测量手段的青藏高原南缘地壳形变分析

基于2003~2013年GRACE卫星重力、GPS和绝对重力数据对青藏高原南缘地壳形变进行探讨分析。结果表明,拉萨测站1999~2015年垂向隆升速率为1.5 mm/a,显示出拉萨测站持续隆升的特点。结合南加州综合网络构建的远程连续GPS参考站,另外选择TPLJ、CHLM、JMSM测站数据进行分析。GPS结果表明,4个测站2003~2013年平均隆升速率为2.3±0.11 mm/a,GRACE垂向位移时间序列显示4个测站2003~2013年除季节性变化外也具有轻微上升趋势,平均速率为0.35 mm/a。联合绝对重力资料在考虑诸多因素(地壳隆升、侵蚀、GIA等)后得到拉萨测站近年重力变化约为-0.97 μGal/a,青藏高原拉萨测站地下地壳底部增厚速率约为4.4 cm/a,揭示了青藏高原南部地区的地壳形变特征--地壳隆升与底部增厚。     

流动GPS观测资料能否用于地壳垂直形变监测？——以中国大陆为例

长期GPS连续观测可获取高精度的垂直形变速度场,但多期GPS流动观测资料能否用于地壳垂直形变监测尚不明确。本文首先对中国大陆260个陆态网络基准站和2 000个GPS流动站1999~2019年的观测资料进行高精度统一处理,获得各站点的时间序列和速度场,对筛选出的226个基准站和226个流动观测站的垂直形变速度场进行比较分析。结果表明,95%的连续GPS观测站的垂直形变速率误差小于0.5 mm/a,约50%的流动GPS观测站的垂直形变速率误差大于1 mm/a,约40%的流动站与连续站的垂直形变速率残差值大于2 mm/a,且约50%的流动GPS站点的垂直形变趋势与连续站不一致。西部地区的流动GPS观测站的垂直形变监测精度比东部高,这可能与东西部的观测环境和站点稳定性存在差异有关。对GPS连续站和流动站的垂直形变速度场的精度和残差进行分析认为,中国大陆流动GPS观测资料不适用于监测垂直形变小于2 mm/a的地区。     

中国沿海海洋站GNSS坐标时间序列噪声模型的建立与分析

选取中国沿海海洋站中与验潮室并址的22个GNSS基准站近9 a的观测资料,利用最大似然估计法分析各站时间序列的噪声特性,建立最优噪声模型;然后顾及有色噪声,利用最优噪声模型估计测站速度,并与纯白噪声模型和GLOBK获取的速度及误差进行对比分析。结果表明：1）沿海海洋站的GNSS时间序列均含有有色噪声,各分量的噪声特性不完全一致,E方向和U分量均以白噪声+闪烁噪声为主,N分量以白噪声+闪烁噪声和白噪声+一阶马尔科夫噪声+随机漫步噪声为主。2）全国沿海3个海区N、E分量的白噪声和闪烁噪声基本呈现越往南噪声越大的规律,南海海区U分量的白噪声和闪烁噪声最大。3）顾及有色噪声的速度中误差是仅考虑白噪声和GLOBK估计的速度中误差估计值的5～10倍,这种差异比内陆观测站的要大。4）在对海洋站GNSS时间序列进行速度分析时,为获取正确的速度值,应该先准确判断噪声的类型,再顾及有色噪声的影响估计测站速度。     

GPS基准站运行和GPS接收机校准数据管理

鉴于连续GPS固定站的广泛用途，为方便对多个固定站进行统一管理、维护及数据的统一处理．设计和编写了一套用于GPS基准站的自动控制软件。该软件分为基准站部分和中央控制站部分，适合多个连续GPS基准站及中央控制站的自动数据观测、记录、通讯、管理、以及运行状态远程监测和控制等。该套软件通过中央控制站能够远程管理和监控多台连续GPS固定站的运行状态，实现对观测时段、数据采样率、高度角、气象数据等参数的设置；按指定的观测时段及数据格式自动将观测数据打包并上传到中央控制站，以便进行统一处理。另一方面，基准站的数据可以及时上传存放在指定服务器中．让授权用户可以通过网络下载，以满足各种测量应用的需要。通过在同济大学基准站近一年时间的稳健运行，证明该软件切实可行，并且具备继续拓展的空间。此外．由于同济大学GPS基准站还承担着校准实验室中GPS校准的任务，结合GPS数据的特点，对GPS接收机校准的数据管理也进行了探索。     

九寨沟MS7.0地震应急流动台站噪声水平分析

选取九寨沟MS7.0地震应急流动台网6个台站2017-08-14～12-31记录的三分向连续波形资料,通过计算噪声功率谱密度及相应的概率密度函数分布,统计不同频率噪声水平PSD值的分布,对比地球新噪声模型,分析应急流动台网台站噪声水平的变化特征。结果表明,流动台站高频段噪声没有明显的地理空间分布特征,影响台站水平和垂直分向噪声水平的噪声源不同或者同一噪声源在水平和垂直分向的强度不同;受人为噪声和自然噪声的影响,平均噪声水平明显高于NHNM和NLNM的平均值,部分台站接近或高于NHNM。人为噪声和自然噪声都是宽频的,人为噪声与人类生产、生活作息相关,具有明显的昼夜变化,且在固定时段内可以产生某单一频率的固定噪声;自然噪声中小溪流水可以产生持续的高频噪声,不同频段的噪声水平也不同,没有明显的昼夜变化。     

基于周期项参数模型的GPS流动观测改正方法研究

利用GPS流动观测站200 km范围内站点的连续观测时间序列提高GPS流动观测的定位精度,探讨GPS流动观测结果的可靠性。结果表明：1）流动观测站点速度测量值与连续观测结果差值标准差在改正后平均减小37.97%;2）TAIN、CASH两个站点的同址观测实测值改正后偏离值平均减小38.9%。     

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。     

北京土层GNSS连续观测站沉降影响的识别和改正

以基岩GNSS连续观测站为背景,考察各土层GNSS连续观测站垂直、水平分量的变化特征。观测结果表明,排除沉降干扰,严重沉降站一般需要改正,一般沉降站视研究需要决定是否改正。最后给出受沉降影响的测项的改正方法。     

不同深度及形状的土层GNSS观测站建设试验

通过对土层深度大于100 m的陕西杨凌试验场地3个不同埋深及形状GNSS观测墩的GPS、电磁波测距及水准观测结果进行比对，定量分析各墩的垂向及墩间距离变化，得出较优的观测墩建设设计方案。结果表明，直接采用土模、埋深8 m的试验墩综合指标最好，带有承重底盘埋深3 m的观测墩次之，埋深5 m的最差。试验结果可为我国西部土层区域同类观测墩建设提供设计依据。     

安徽省CORS坐标时间序列噪声和速度场分析

利用GAMIT/GLOBK软件解算安徽省卫星定位综合服务系统（AHCORS）2013-01～2018-06数据,得到参考站坐标时间序列,并对其进行噪声分析。结果表明,安徽省境内参考站的最佳噪声模型为白噪声+闪烁噪声（WN+FN）模型。在顾及有色噪声影响时,AHCORS在ITRF2008框架下的平均运动速度为31.72 mm/a,方向为E22.76°S;以欧亚板块为参考的平均运动速度为6.28 mm/a,方向为E2.65°N。垂直方向上整体平均运动速率为-0.71 mm/a,以淮河为界呈现出南方隆升、北方沉降的趋势。其中,大别山地区的隆起速率大于江淮丘陵区和黄山地区,江淮丘陵区抬升速率相对平缓,淮河以南一带平均抬升速率为2.94 mm/a。淮北地区沉降明显,平均沉降速率为10.92 mm/a,最大沉降速率为32.82 mm/a,发生在宿州砀山（SZDS）站,可能是近年来开采矿产资源所致。