Evaluation of the GPS Precise Point Positioning technique during the 21 July 2017 Kos-Bodrum (East Aegean Sea) Mw 6.6 earthquake

Precise Point Positioning (PPP) algorithms have been widely used in the Global Positioning System (GPS)-based applications. A PPP technique with a single receiver provides effective solutions where accurate absolute positioning is required. This paper provides the performance assessment of GPS PPP for detecting the displacements caused by an earthquake. For this purpose, the earthquake that occurred on 21 July 2017 at Kos-Bodrum with the impact of Mw 6.6 was investigated by analyzing the data of the permanent GPS stations located around the related region with the PPP technique. The location distances of these GPS stations range from 10 to 89 km to the epicenter of this earthquake. GPS data provided from seven permanent stations from the Continuously Operating Reference Stations-Turkey (CORS-TR) and local Bodrum CORS networks were processed to determine the co-seismic displacements during the earthquake. The data of these stations for days of year (DOYs) 200, 201, 202, and 203 were analyzed with post-process static PPP and kinematic PPP methods. GIPSY-OASIS II v6.4 was used for processing the data and all of the solutions were performed in the ITRF2008 reference frame. Two strategies were followed on the post-process static solutions. In the first strategy, 4-day data with 24-h observations were separately analyzed day by day. In the second strategy, the 24-h data were divided into 3-h duration, which is the minimum duration for optimum PPP solutions, and then the analyses were performed. When the displacements between DOYs 200 and 203 are considered in the 24-h data analysis, significant displacements have been observed through northwest direction in the northern stations whereas MUG1 is excluded. Moreover, there is significant displacement through the southeast direction in the station DATC located in the south of the epicenter. When the 3-h solutions are examined, displacements, especially on n and e directions, are observed starting from the solutions, which include Mw 6.6 earthquake. According to the kinematic PPP solutions, the effects of the Mw 6.6 earthquake can be seen clearly in the stations DATC, ORTA, TRKB, and YALI. Considering all outcomes, the PPP technique with both static and kinematic solutions provides effective results for detecting the displacements during the earthquake.     

大范围地面沉降的差分GPS监测法

详细介绍了差分GPS静态测量和动态测量两种测量模式应用于大范围地面沉降监测的工作原理,探讨了GPS测量与水准测量,这两种方法因测量基准面不同,而使得所测地面沉降量存在的差异。将差分GPS静态测量模式实际应用于天津市的地面沉降监测,通过对其4年的实际测量精度的分析表明,对于大范围地面沉降监测,采用差分GPS静态测量法取代长距离的一等精密水准测量是完全可行的。     

GPS PPP技术用于滑坡监测的试验与结果分析

为了研究全球定位系统(GPS)精密单点定位(PPP)技术用于滑坡等地质灾害监测时可能达到的精度和可靠性等问题,结合某类滑坡的大型物理模型试验,在滑坡体上布设了若干GPS监测点进行连续实时动态监测,利用PPP技术对该滑坡从稳定、开始滑动直至产生破坏的全过程监测数据进行了处理与分析,并与GPS单历元差分定位、载波相位实时差分定位技术监测结果进行了对比。结果表明:GPS PPP技术监测结果的内符合精度约为10 mm,外符合精度约为40 mm,且GPS PPP技术具有一些差分GPS无法比拟的优势,如无需基准站支持、作业成本低、效率高、可直接获取监测点在国际地球参考框架下的绝对坐标等。该技术完全可用于滑坡等地质灾害的实时动态监测和预警。     

利用GPS提取南极Amery冰架海潮信号

潮汐运动是冰架短期垂直运动的来源, 对冰架影响十分显著. 选取2003/2004年度南极夏季期间中国在Amery冰架上连续5 d的GPS数据, 利用GAMIT/GLOBK进行数据处理, 获取了由海潮引起的冰架垂向运动时间序列;垂直方向精度优于0.18 m, 并且和中国南极中山验潮站的潮汐变化曲线进行了对比, 获得了一致的结论. 利用GPS测量海潮可为精化南极地区的海潮模型提供可靠的现场数据, 对南极冰盖物质平衡研究及冰海交互动力学模型研究有着重要的作用.     

基于野外资料和Google Earth影像的地质信息识别与提取方法——以塔里木盆地西克尔奥陶系古岩溶露头为例

以塔里木盆地西克尔奥陶系古岩溶露头为研究对象,根据高精度GPS野外定点和Google Earth影像数据的结合,明确了岩溶地质现象在影像图上的响应特征,进而提取定量化的古岩溶信息数据,经过数据处理建立了古岩溶地质模型。本项研究证实了基于野外资料和Google Earth影像的地质信息识别与提取方法的可行性,也表明了该方法能够实现对未开展露头考察的影像图直接提取相应地质信息和采集定量化数据。通过利用这些数据建立岩溶储层地质模型,结合野外资料,综合分析岩溶储层发育的控制因素,进而客观地理解地下岩溶储层特征及分布规律,能够为勘探开发提供有效指导。     

地应变固体潮对微渗漏作用的动力贡献研究

目前国内外对构造应力作用下地球内部流体运动的规律与特征的研究已经很多 ,但面向地应变固体潮对地壳微裂缝系统的微渗漏作用影响的研究尚属空白。地球在太阳、月球的引力作用下 ,一方面在其表面的海洋、湖泊形成直观的潮汐现象 ;另一方面固体地球自身还形成肉眼无法看到的粘弹性形变 ,称为固体潮。固体潮不仅能引起重力变化、地面倾斜和地面伸缩等地球物理现象 ,而且还为地壳内微裂缝系统提供了永恒的、周期性的伸缩开合变化的动力 ,大大提高了流体在微裂缝系统中微渗漏的规模和距离 ,造成流体中物质元素的迁移和变化的地球化学现象。文中主要阐明了地壳裂缝系统和流体微渗漏作用的客观存在 ,探讨并总结了地应变固体潮对微裂缝系统的应力作用特点以及为流体微渗漏作用所作出的重要动力贡献 ,并将固体潮与地球化学有机联系在一起 ,从理论上说明流体携带包含深部矿藏 (体 )信息的特征元素或物质完全有可能通过微渗漏作用迁移至地表并形成该元素或物质的地球化学异常 ,为当前的地表土壤法、地气法、电提取法、电吸附、吸附丝等多种地球化学找矿方法提供可信的理论依据。     

远海工程的施工测量放样

随着GPS定位技术的发展,目前国内一些远海特大型工程,主要是特大型桥梁的建设正迅速展开。远海工程的测量定位都得依靠GPS定位技术。由于海上施工放样的特殊性,在针对远洋工程施工的特点和技术要求的基础上,进行了施工放样方案选择和精度分析。通过在杭州湾跨海大桥的实践,摸索出在GPS静态测量的基础上用全站仪等常规测量仪器进行施工放样的方法,它能保证测量放样工作的速度和测量放样的精度。     

天津市高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题探讨

本文以天津市区地面沉降GPS监测网为例,探讨了高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题。研究表明,GPS数据处理软件、GPS监测网的框架基准、大气延迟改正和粗差对计算结果的精度有很大影响。在对GPS原始观测数据进行后处理时,只有对影响计算精度的各种误差源进行有效改正,GPS高程分量的精度才有可能达到毫米级,才能满足地面沉降监测的要求。     

GPS一机多天线公路高边坡实时监测系统研究

根据一机多天线思想,建立了GPS一机多天线公路高边坡监测系统,降低了系统成本。其由野外采集子系统和室内控制子系统组成。前者将天线阵列采集的GPS信号,经分时器、信号放大器、无线路由器、WLAN天线传输至后者,经数据处理得各监测点的坐标数据。在单历元数据处理中,利用GPS采样密度高、监测点前后2次变形量较小的特点,由卫地距双差值 、载波相位双差值 、波长 ,计算出整周模糊度 的非整数解,再采用ROUND函数使其变为整数,得到整周模糊度。有了整周模糊度,双频GPS接收机的载波相位定位精度一般可达±5 mm,既能满足公路高边坡实时监测的精度,又解决了卫星信号在不同天线通道间切换产生的周跳问题,使数据处理简化。     

GPS拟合高程在大比例尺航外像控点测量中的应用

本文应用GPS快速静态定位,用GPS高程拟合方法进行航外像控点区域网测量,结算出像控点的高程,并结合实例论证了其可行性。     

大地基准的现代化和卫星大地测量新成果--参加国际大地测量协会(IAG)2003年日本札晃大会札记

国际大地测量协会（IAG）2003年 7月在日本札晃举行了近 8天的学术讨论会。现将讨论会中关于我国近邻国家大地基准现代化,低轨卫星（LEO）解算地球重力场的新方法---《一步法》,及GPS数据处理方法的新进展等进行扼要介绍。《国际地面参考框架（ITRF）》一直作为全球的大地测量坐标框架,它目前存在的主要问题是它的框架点是一律被假定作常速运动的,但实际情况与ITRF的这一假定是不一致的。在这次大会上我国的近邻国家如日本、蒙古、新西兰、韩国、马来西亚等报告了本国大地坐标系统、坐标框架的更新和现代化,以及地区大地水准面的精化工作。通常利用二步法从低轨卫星的轨道信息求定地球重力场及其时变,大会上报告的一步法是对这一经典方法的重大改进和突破。GPS数据处理方法的新进展中比较突出的有：顾及观测数据短暂性相关影响的GPS连续运行网坐标及其移动速度的解算方案;含有系统误差的GPS观测数据的解算等。     

Monitoring Koyulhisar landslide using rapid static GPS: a strategy to remove biases from vertical velocities

GPS is frequently used in the monitoring of natural hazards and other geophysical phenomena. Landslide monitoring is one such area in which various GPS methods are tested and various systematic error sources are introduced. In previous studies, one error source introduced on rapid static GPS was the effect of large height differences in GPS positions. In this study, we further investigate how GPS velocities/slip rates are affected by large station height differences when rapid static surveying is used. In order to demonstrate the influences, we used static GPS measurements from the Koyulhisar landslide in central Turkey. Comparison of rapid static GPS solutions with static GPS solutions using BERNESE 5.0 indicates that systematic biases occur in the estimated rapid static GPS deformation rates when the station height difference is large between baseline points. The effect is more significant on the vertical component, whereas it is negligible on the horizontal components. When reducing the height difference between the reference station and the rover stations, rapid static solutions from 15-min sessions show high correlation and similar deformation rates with static positioning solutions.     

GPS测量在铁路施工控制网中的应用

白浩铁路一期工程线路自桑锡线的白音库伦车站引出,直至门迪诺尔,全线长约52.253km。根据野外施工条件采用GPS定位技术进行E级网平面控制测量,高程控制采用几何水准方法,在施测时加测一个临时点以增加图形强度。测量施工采用4台S82-2008双频GPS接收机按静态观测方法进行同步观测,观测时间控制在45min~60min。根据GPS网平差后坐标和点位精度分析,该项勘测工程控制网设计与施工措施合理,测量结果满足规范所规定的各项限差要求。白浩铁路一期工程GPS施测控制网的布设方法为GPS在沙漠地区特殊条件下的应用提供了一成功例证。     

The GPS integer least-squares statistics

Successful integer least-squares carrier phase ambiguity estimation is the key to fast and high precision GPS kinematic positioning. In order to describe the quality of the positioning results rigorously, one needs to know the probability distributions of both the integer and noninteger parameters in the GPS model. In this contribution these distributions are presented and discussed. The probability mass function of the integer least-squares ambiguities is needed to evaluate the ambiguity success rate and the joint distribution of the GPS baseline and atmospheric delays is needed to evaluate the relevant confidence regions.     

GPS快速静态方法在黄山风景区测设像控点中的应用

从GPSRTK技术在高山地区受到限制的情况下,通过采取快速静态和GPSRTK技术相结合的方法保证作业时间以及定位的精度,从而提高作业效率和加强质量控制。采用GPS快速静态GPSPTK相结合定位技术的精度及效率在黄山风景区像控工作中得到验证。     

基于GAMIT／GLOBK的海潮对跨海大桥GPS控制网影响初探

利用高精度GPS后处理软件GAMIT／GLOBK对厦门集美跨海大桥B级GPS控制网的实测数据进行处理,分析海潮对GPS控制网的影响,指出海潮改正对近海短时间GPS观测高程方向的影响可达数厘米。     

中国地壳运动观测网络在地球科学研究中的应用前景

简要地介绍了中国地壳运动观测网络的概况和目前的进展,论述了地壳运动观测网络在地球科学研究中的重要作用和应用前景。其应用潜力主要体现在:①在中国地壳运动监测研究中发挥重要作用,成为中国地震预测预报研究的重要基础;②为地球动力学研究提供重要的依据;③建立维持ITRF地球参考框架、研究地球自转、极移和章动及变化;④精化、加密全国大地网和大地水准面;⑤在气象学中的应用;⑥研究电离层电子浓度及其变化规律;⑦提供精密近实时的GPS轨道参数;⑧为广域差分定位奠定基础。     

利用差分GPS进行地面沉降监测的研究

为了更好地利用GPS对地面沉降进行监测,详细介绍了差分GPS静态相对定位的工作原理,探讨了差分GPS测量应用于地面沉降监测时的实现方法,介绍了影响差分GPS定位精度的因素。结果表明,利用差分GPS静态测量大范围地面沉降的方法精度高,工作效率高。     

GPS RTK技术性能及在地质勘查中的应用

主要介绍了技术及其快速静态定位、准动态定位和动态定位三种定位模式。重点对GPS RTK技术在地质找矿、工程测量中的勘探网及控制测量、地形测量、图根控制点加密、勘探工程放样、地质特征点采集、物化探测网和勘探线剖面测量等应用进行了分析。     

导航型GPS在1:5万地面磁测中的精度分析

系统地探讨了导航型GPS观测参数测定的简易方法,并通过绝对定位精确度和相对定位精确度试验研究,发现导航型GPS定位中参数测定占主导地位,认为设置正确的观测参数是提高导航型GPS单点定位精度的重要途径。