IGS跟踪站的大地高时间序列特征分析

应用国内几个IGS跟踪站在U方向的观测数据,分析研究跟踪站大地高的变化趋势。通过对时间序列进行奇异谱分析和傅立叶变换分析,表明大地高时间序列具有一定的周期性,且周期特性明显,时间序列的时频特性表现出明显的区域性。     

EMD在GNSS时间序列周期项处理中的应用

全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）位置时间序列蕴含有丰富的构造和非构造变形信息,具有成分复杂、建模困难、非构造信息难以有效分离等特点,利用自适应的经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）方法对川滇地区24个GNSS连续站时间序列作周期项修正。结果表明,周期项的修正十分必要,EMD方法能够根据每个台站信号的自身特性,自适应地提取不同频率、振幅的周期成分,这也更符合实际情况;相较于谐波模型,EMD方法对原始时间序列在N、E、U方向的改正均更加精确有效。使用修正后的连续站时间序列模拟流动观测,发现经过5～6 a/期观测即可得到相对可靠的台站运动速度,并通过距离较近的实际连续观测站对流动观测站周期项改正,验证了EMD方法的稳定性和可靠性,这也为流动GNSS观测实施、周期修正和资料使用提供了参考意见和理论依据。     

环渤海地区GPS台站时间序列分析

环渤海区域环境和气候复杂多变,随着地区和区域的不同,地质、地貌间的差异较大。探究该地区GPS台站时间序列的变化规律和台站的主要噪声类型、频谱规律显得尤为重要。本文基于该区域内所积累的连续数年运行的GPS测站数据,采用GAMIT/GLOBK软件进行解算和平差,获得每一个台站的坐标时间序列,并使用Lomb周期图法分析了该区域台站的频谱特性和周期特性。最后通过对频率和功率谱线性拟合分析研究了台站的噪声类型。此方法对台站时间序列去除噪声和进一步研究测站的运动规律提供了理论依据。     

基于小波变换的CORS站坐标时间序列周期性分析

获取CORS站坐标时间序列的周期性变化,掌握其周期性变化特征,对分析CORS站坐标变化规律及速度估算具有重要作用。本文利用小波分析对国内北京、拉萨、乌鲁木齐三个具有区域代表性的CORS站进行周期性分析。以coifs3作为小波基计算三个站各方向分量的小波方差,获取其主要周期的尺度,并针对每个主周期尺度进行周期性分析。分析结果表明CORS站坐标具有明显的半年性周期特性,但因地域不同又表现出一定的差异性。另外,较水平方向,GPS高程观测更易受到噪声影响。     

顾及共模误差的大区域GPS网坐标时间序列噪声分析

噪声分析对GPS时间序列分析有着重要影响,然而针对时间跨度较长的大尺度GPS网的共模误差相关研究较少。本文选取了平均基线长度大于2000 km的欧洲地区9个GPS台站2006-2014年的数据,使用主成分分析法剔除坐标时间序列的共模误差,同时利用极大似然估计的方法对滤波前后的时间序列进行了噪声分析。结果表明,欧洲地区广域GPS网的噪声模型存在多样性,各个分量具有不同的噪声特性,主要表现为白噪声+闪烁噪声、白噪声+幂率噪声,少部分台站N、E两个方向含有随机漫步噪声。经过空间滤波后,部分台站最优噪声模型发生改变,但仍以白噪声+闪烁噪声、白噪声+幂率噪声为主。滤波对N、E方向速度场影响为0.2 mm/a,U方向速度场影响为0.5 mm/a。     

地震对GPS站坐标时序共模误差的影响分析

通过选取日本7个IGS基准站在东日本大地震前后各3a的坐标时间序列,提取并分析此区域的共模误差的特点和地震对其的影响,以及共模误差对基准站噪声时序的影响。结果表明:滤波后测站各方向坐标时序平均均方根相较于过滤前明显减少,测站坐标可靠性和精确性得到明显提高;地震的发生导致其N、U方向均值分别增大2.1倍和1.5倍;共模误差在N、E、U方向均表现出明显的周期特性,其周期特性在地震前后几乎截然相反,地震对其周期特性的影响必须充分考虑。     

山东CORS坐标时间序列周期与噪声特征分析

针对不同区域的周期和噪声特性存在差异,以27个山东连续运行参考站（CORS）2015—2018年的坐标时间序列为研究对象,进行周期和噪声特征分析. 结果表明:坐标时间序列并没有严格的周期信号,U方向的周期运动较为规律;坐标分量的谱指数显示大部分站点可用白噪声（WN）+闪烁噪声（FN）的噪声模型进行描述;采用最大似然估计法（MLE）确定山东CORS站坐标时间序列N方向的最佳噪声模型为WN+FN,E、U方向的最佳噪声模型为WN+FN+随机漫步噪声（RWN）.      

热膨胀效应对GNSS基准站垂向位移非线性变化的影响

天线观测墩及基岩的热膨胀效应会造成GNSS基准站坐标时间序列高程方向的非线性变化。本文提出了一种计算热膨胀效应导致的基准站垂向位移的改进方法:首先利用基岩热膨胀模型和基准站地表温度数据,分别计算热膨胀效应对基准站天线观测墩和基岩的影响量;其次,利用最小二乘拟合方法,同时估计模型中周期项的周期、振幅、相位等信息,而已有方法仅估计振幅与相位信息;最后,基于改进的模型,分析了基准站垂向位移的周期性特征变化。本文利用该方法分析了有代表性的9个IGS基准站的数据。结果表明:基岩热膨胀和天线观测墩热效应能造成测站垂直方向位移变化;在分析的基准站中,最大影响分别可达0.57mm和1.85mm;热膨胀效应造成的GNSS基准站垂直方向位移时间序列具有周年和半周年周期特性,分别可以解释测站U方向坐标时间序列季节性变化的11.2%和3.3%,影响大小随测站纬度的增加而增加,且半周年影响明显小于周年影响;同时,部分测站发现了其他小周期的影响(约51d)。此外,基于该方法,选取了全球107个IGS站,计算了热膨胀造成的各测站垂向位移周年振幅及其相位,结果显示周年振幅最大可达3.3mm,其大小和测站纬度具有比较明显的相关性。     

南极IGS基准站时间序列极大似然法分析

针对南极大陆IGS的周期特性、噪声特性、趋势特性等问题,该文采用极大似然法和功率谱分析法分析南极地区8个IGS永久观测站坐标的时间序列。研究结果表明,该地区水平和垂直方向上均有较明显的年周期项,垂直方向上还普遍存在半年周期项。闪烁噪声与白噪声组合能更好描述南极基准站3个分量上噪声特性,各方向上的速率不确定度比只考虑白噪声时要大10~15倍。通过估算基准站水平方向的运动速率,发现该方向上具有较规律的运动趋势:南极洲正缓慢向南美洲移动。     

我国IGS基准站高程时间序列抗差功率谱估计

为更清晰地了解基准站高程序列的周期运动特性,本文采用抗差最小二乘迭代与功率谱估计相结合的方法,分析了我国6个IGS基准站近11年观测得到的高程时间序列数据。在功率谱分析获取准确的高程运动第一主周期项的基础上,继续抗差迭代,并分离出高程方向运动的其他主周期项和振幅,得到了主要周期项对高程方向运动能量的贡献大小,基准站高程方向具有接近一年的年周期运动和多于一年的第二主周期项运动,半周年项运动所占的比重很小。     

北京市CORS网基准站数据处理与精度分析

应用GAMIT软件对北京市CORS网基准站数据进行了处理,分析研究了基准站坐标及速度场的变化规律,并给出了基准站坐标和速度场精度的统计分析结果。结果显示：坐标分量的变化趋势为线性;坐标残差的变化为随机曲线;N,E方向精度优于2mm;高程方向精度优于5mm;基准站运行稳定。     

ALiDAR用于1∶10000比例尺地形图高程更新的可行性研究

本文简要介绍了ALiDAR在航高3000m的应用现状,为验证其在1∶10 000比例尺地形图高程更新中的可行性,通过ALiDAR航摄前实施参数设置、仪器检校、参考站选择、航线设计等质量控制措施,再利用网络RTK对ALiDAR在平地、城镇、丘陵、山区等不同地貌点进行了检测,并对检测结果进行了统计分析,得出航高3000m ALiDAR用于1∶10 000比例尺地形图高程更新具有可行性。     

不同截止高度角对短基线高程方向精度的影响

基于2018年美国连续运行参考站（CORS）网，选择长度在11 km左右、测站间高差均不同的4条短基线数据进行实验. 在估计对流层延迟的情况下，通过设置不同的截止高度角进行基线解算，以标准化均方根误差（NRMS）、U分量基线重复性以及基线较差等指标对解算结果进行比较分析. 结果表明:对于测站间高差大于100 m的短基线，截止高度角的选择并不是影响高程方向解算准确性的主要因素；而测站大地高对短基线高程方向解算精度有一定的影响.      

温度变化对西北区域CORS站垂向位移影响分析

西北地区连续运行基准站(以下简称CORS站)是中国大陆构造环境监测网络的重要组成部分,是维持CGCS2000坐标框架的重要支撑。本文利用该区域部分长期稳定CORS站时间序列进行傅里叶分析,发现其中均含有类似周年周期的震荡频谱,结合该区域相应年份实测温度数据,对其相关程度进行了检验,结果显示,热胀冷缩效应对测站垂向位移有较大影响。     

GPS网络RTK流动站的对流层内插改正分析

介绍网络RTK常规内插模型,分析内插法的精度,从单站上分析高程对天顶距延迟的影响,分析高程差异对双差对流层延迟的影响,利用网络RTK内插法只可消除其中大部分的误差.这对利用网络RTK算法生成流动站的误差改正数具有重要的参考价值.     

基于IGS连续运行站的地壳非对称运动趋势研究

本文利用IGS全球分布的连续运行站研究了地壳运动趋势。首先利用线性拟合计算了各运行站的高程方向线性速度,然后利用求得的线性速度计算了不同纬度的闭合环纬线变化率。结果表明,地壳各点运动趋势既不均衡也不对称;南半球闭合环纬线变化率全部为正值,说明南半球纬线圈处于拉伸状态,反映南半球整体膨胀趋势;北半球变化率有正有负,说明北半球整体变化趋势不明显。通过分析得出地壳存在非对称运动趋势的结论。     

基于小波变换的CORS高程坐标时序周期性分析与降噪方法研究

以香港连续运行参考站（CORS）网中的6个CORS的高程坐标时间序列数据为研究对象,利用小波多分辨分析从时频的角度来探测坐标时序中存在的周期性变化与非线性运动趋势,并采用小波变换阈值的方法对坐标时序进行降噪处理,根据不同的降噪质量评价指标来对比降噪效果．结果表明:高程坐标时序中存在极为明显的年周期与半年周期变化的特征,通过小波降噪可以有效地减弱或消除原始时序中的噪声信息,获得更接近理论分析的坐标时间序列．      

Modelling and Remote Sensing of Land Surface Temperature in Turkey

This study introduces artificial neural networks (ANNs) for the estimation of land surface temperature (LST) using meteorological and geographical data in Turkey (26?C45°E and 36?C42°N). A generalized regression neural network (GRNN) was used in the network. In order to train the neural network, meteorological and geographical data for the period from January 2002 to December 2002 for 10 stations (Adana, Afyon, Ankara, Eski?ehir, ?stanbul, ?zmir, Konya, Malatya, Rize, Sivas) spread over Turkey were used as training (six stations) and testing (four stations) data. Latitude, longitude, elevation and mean air temperature are used in the input layer of the network. Land surface temperature is the output. However, land surface temperature has been estimated as monthly mean by using NOAA-AVHRR satellite data in the thermal range over 10 stations in Turkey. The RMSE between the estimated and ground values for monthly mean with ANN temperature(LST_ANN) and Becker and Li temperature(LST_B-L) method values have been found as 0.077?K and 0.091?K (training stations), 0.045?K and 0.003?K (testing stations), respectively.     

UNB 3 m模型的区域精度分析

对流层延迟是GNSS导航定位的重要误差源之一,主要受气温、气压以及水汽分压等气象参数的影响,具有变化迅速、随机的特点。本文利用分布在欧亚地区的72个IGS站提供的2015年全年的ZTD产品对UNB 3 m模型进行了详细的探讨,得出该模型在相应地区的平均偏差为0.017 m,高于北美地区0.005 m的平均偏差。本文选出了bsrt、chan、guug等8个IGS站,进一步分析比较,得出UNB 3 m模型误差在空间上的分布特性为:在高纬度地区UNB 3 m模型的适应性较好,在中低纬度地区、沿海区域精度明显低于内陆地区;模型误差的时间分布特性为:在夏季符合精度较差,但在春季和冬季符合精度较好;同时,模型的预测精度与高程并无明显的规律。本文研究还发现模型的bias与测站的水汽输送规律有明显的相关性,为进一步提高ZTD的模型预测精度提供了很好的思路和方向。     

On the Non-linear Motion of IGS Station

With the daily SINEX files of the IGS, the time series of IGS stations are obtained using an independently developed software under generalized network adjustment models with coordinate patterns. From ...