高噪声状态下潮汐信号提取

GNSS浮标由于特殊的观测环境，数据质量普遍较差，这导致其坐标时间序列存在较高的噪声，并且存在某些阶跃(或称跳变).针对该问题，本文提出了一种基于滑动窗的双边累积和(cumulative sum,CUSUM)的阶跃探测和修复方法，该方法在非侵入式负荷监测领域已有广泛应用.对于GNSS精密单点定位(precise point positioning, PPP)计算所得海面高程(sea surface height, SSH)，用该算法探测阶跃并修复后与验潮站参考数据对比，其均方根误差(root mean square error, RMSE)提升了75.5%，相关性提升了7.46%；对于从修复前后的高程时间序列提取的有效波高(significant wave height, SWH)，以海洋浮标(wavebuoy,WB)测量结果作为参考，其RMSE提升了65.22%，相关性提升了208.28%.研究结果表明：该方法可以有效提高GNSS技术反演海浪参数的精确度和可靠性，为GNSS技术在潮汐信号提取提供有价值的参考，对于提高海洋工程安全性和经济效益具有积极意义.