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.     

海潮对高精度GPS网的影响初探

本文叙述了海洋负荷潮改正的基本原理，结合算例分析了海潮对GPS网的影响，结果显示：对于近海地区较短时段的GPS观测，考虑海潮负荷改正可以明显地提高解算精度，特别对改善高程方向的精度贡献明显。影响可达数厘米，这种影响的量级对水平方向不明显；对于远离海洋地区，海潮负荷改正的影响已不明显，可以不与考虑。     

南极国际GPS联测的海潮位移改正

根据海洋负荷潮理论,利用CRS4.0全球海潮模型,计算了参加南极国际GPS联测的中国南极长城站和中山站的海潮位移改正,并将海潮位移改正应用到GPS数据处理当中。在GAMIT软件的解算过程中,分别按加入和不加入海潮位移改正,对GPS基线分量进行了计算和比较分析。结果表明,对于南极国际GPS联测,海潮位移改正对GPS基线分量具有不可忽略的影响,数据处理时需要重点考虑。     

不同海潮模型对东南极沿海地区GPS基线解算的影响

在高精度GPS数据处理中,海潮的影响是一个不可忽略的因素。利用GAMIT软件解算2011年东南极沿海地区中国中山站及其周边6个IGS站的GPS数据,对比分析了FES2004、DTU10、EOT11a、GOT4.7、HAMTIDE11a、OSU12以及TPXO7.2等7个全球海潮模型在不同测站的海潮负荷差异,比较了海潮负荷对于GPS基线解的影响。结果表明,海潮负荷对GPS基线解的影响与测站所处位置及基线方位有关,达到cm级,相对影响达到10-8,因此,在高精度的GPS基线解算中必须考虑海潮的影响;但选用不同海潮模型对东南极沿海地区GPS基线解算的差异可忽略不计。     

利用GPS动态PPP技术求解海潮负荷位移

受特殊海岸线及复杂海底地形的影响,目前发布的全球海潮模型在局部沿海地区差异较大,需利用其他大地测量手段直接测定沿海地区的海潮负荷位移参数。GPS技术因具有全天候、精度高、成本低等优势,已成为获取海潮负荷位移参数的有效手段。本文基于GPS技术监测测站三维位移变化的灵敏度高于监测48个海潮参数的灵敏度这一基本思想,改进了利用GPS精密单点定位(PPP)技术估计48个海潮调和参数的方法,直接逐历元求解三维海潮负荷位移变化,再利用调和分析方法提取主要潮波(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1)的海潮负荷位移建模参数(振幅与相位)。利用12个香港连续运行参考站(CORS)8年的GPS观测数据,计算各测站的海潮负荷位移建模参数。与传统方法比较,本文方法可有效加速K1潮波在东西方向的收敛。将GPS海潮负荷位移建模参数估值与中国近海海潮模型值比较,发现除S2、K2和K1潮波的均方根误差较大外,其他潮波的均方根误差均小于1.5mm。将香港2008—2014年验潮站数据反演的潮波参数与海潮模型值比较,结果表明:GPS与验潮站数据反演的潮波参数均与中国近海海潮模型及HAMTIDE2011.11A全球海潮模型符合较好,验证了GPS PPP反演海潮负荷位移的有效性。采用GPS PPP估计的8个潮波的振幅与相位值替换全球海潮模型中对应的潮波值,进行海潮负荷效应改正,可减弱GPS长时间序列中的半周年信号。     

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。     

GPS精密定位中的海潮位移改正

根据海洋负荷潮理论，利用NAO99b全球海潮模型，计算了中国部分IGS站的海潮位移改正，并将海潮位移改正应用到GPS数据处理当中。在GAMIT软件的解算过程中，分别按加入和不加入海潮位移改正，对GPS基线分量和测站坐标分别进行了计算和比较分析。结果表明，海潮位移改正无论是对GPS基线分量还是对测站坐标，都有一定的影响。     

海潮改正模型对GPS基线的影响

利用GAMIT软件解算了2011年前200天国内9个IGS站的数据,解算时考虑采用未加入和分别加入4种不同的海潮改正模型等情况,对4种不同海潮改正模型在基线分量上的影响进行了比较,说明了不同模型对GPS基线的影响差异较小;并对含沿海地区GPS测站和只含内陆地区GPS测站的基线进行了分析,结果表明含沿海地区GPS测站的基线比只含内陆地区GPS测站的基线受海潮改正模型的影响大;最后重点采用功率谱分析了海潮改正对GPS基线分量影响的周期,得到其3个方向的变化周期。     

联合中国近海海潮模型与全球海潮模型分析海潮负荷对GPS精密定位的影响

利用卫星测高技术建立的全球海潮模型的精度和分辨率均有限,而高精度、高分辨率的近海区域潮汐观测资料,可用于改善和提高全球海潮模型在沿海地区的精度。利用中国东海和南海的近海海潮模型,对HAMTIDE11A.2011全球海潮模型中的中国近海区域进行了替换,并得到了修正前后模型计算的海潮负荷对不同区域GPS测站精密定位的影响。分析可得:(1)确认修正前后的全球海潮模型计算的海潮负荷对GPS测站精密定位的影响存在约5mm的差异,并通过频谱分析得到修正后的模型在GPS精密定位中剔除海潮负荷影响的效果在半日、周日及半年周期处明显优于修正前的模型;(2)采用高精度近海模型进一步修正全球海潮模型,该成果对近海区域的GPS精密定位海潮负荷改正具有一定参考价值。