ITRF2000参考架的评价及其探讨

通过ITRF2000速度场建立完全独立于任何地质模型假设的ITRF2000VEL模型,求出总角动量| L |为0.127°/m·a,在运动中应加以改正,从而实现无整体旋转参考架。     

地球参考标架和动态地球

本文首先对天球参考标架和地球参考标架作了一般叙述。其次较详细地说明地球参考标架究竟是什么,它是如何形成的,直到现在它的发展情况。最后说明了地球参考标架在有关学科中的应用。     

国际地球参考框架2000(ITRF2000)的定义及其参数

对国际地球参考框架2000(ITRF2000)的定义、主要参数及其应满足的条件进行了研究,重点指出了它和历史上的各个ITRFyy的不同,并阐述了各个ITRFyy的联系和区别,给出了它们之间相互转换的参数。     

论地球参考框架的维持

地球参考框架的维持,是指给出随时间变化的框架点坐标.一般有两种形式,即给出速度模喇或坐标时问序列.全球参考框架(主要指ITRF)的维持小断趋于完善,区域参考框架一般足指对ITRF的加密.由于区域参考框架的维持上要是通过GPS技术建市CORS网来实现的,因而对IGS实现和维持的参考框架作简要介绍.讨论Ⅸ域参考框架维持的两种技术途径,并对我围地球参考框架的维持提出儿点看法.     

坐标参考框架长期解内约束模型

地球参考框架是一切测绘活动、地球科学研究的物理基础。目前,地球参考框架常采用长期解的形式,即利用一组全球分布的基准站在某一参考历元的坐标和速度来表示。由于观测有误差,且各基准站又具有非线性变化,故需要对不同历元的瞬时地球参考框架进行累积,形成稳定的长期参考框架。以不同历元观测数据得到的瞬时参考框架成果为输入,构建了一种基于多历元观测数据建立参考框架长期累积解的融合模型。从坐标转换模型和测站坐标的时变模型出发,详细推导了建立长期解的函数模型,依据该函数模型的秩亏数设计了转换参数的内约束基准。采用2010-08—2014-12的国际全球导航卫星系统服务第2次处理结果进行试算,并与国际地球参考框架2014成果进行了对比。结果表明,X、Y、Z方向标准偏差分别为3.45 ?mm、4.04 mm、2.84 mm,速度精度分别为1.53 mm/a、1.46 mm/a、1.21 mm/a,X、Y、Z方向的加权均方根误差优于3 ?mm。     

天球参考极的定义与选择

利用矢量分析的方法研究了刚体地球的形状轴、角动量轴和自转轴的相对运动.在Murray关于地球形状轴的矢量解的基础上,针对选择天球参考轴的原则和方法,对天球历书极(CEP)、天球中介极(CIP)和非旋转原点(NRO)的选择进行了形象化的分析和讨论.     

函数模型和随机模型双约束的GNSS数据融合及其性质

目的 推导了基于函数模型和随机模型共同约束的参数最小二乘解及其验后精度估计模型;作为双约束参数解的特例,给出了仅含函数模型约束或仅含随机模型约束的参数解,以及无任何约束的参数解。侧重从理论上讨论了双约束参数解的性质,并分析指出,函数模型约束本身的误差将给参数估计带来强制性扭曲(简称“硬性影响”),先验随机模型本身的误差将给参数估计带来随机性影响(简称“软性影响”)。最后,通过实际GNSS数据融合,分析了函数模型约束和随机模型约束的贡献。     

天球参考架的稳定源选取及其最新实现

天球参考架是对理想的天球参考系的实现,其稳定性直接决定了所描述天体运动规律及某些地球物理现象的精度。基于1979-2007年期间全球IVS(international VLBI service)网近30年的观测资料,利用上海天文台的Calc_Solve系统对天测与测地VLBI资料进行解算和分析,得到一系列由射电源坐标(赤经和赤纬)构成的时间序列。通过对该时间序列的稳定性的检验和分析,制定选择稳定源的标准,得到一套稳定的河外射电源表列,最终实现由173颗稳定的定义源与135颗补充源构建的稳定天球参考架。     

利用卫星激光测距技术研究全球垂直地壳运动的参考基准

当前地震、地质灾害等现象的频繁发生,表明对于地壳运动尤其是垂直方向的研究是迫切而必需的,而研究垂直地壳运动的一个重要前提就是其参考基准的确立。针对目前国内外对于全球垂直地壳运动参考基准不统一的现状,分析了研究全球统一的垂直地壳运动参考基准的必要性,提出将ITRF2008框架下获取的SLR的垂向速度场作为全球垂直地壳运动参考基准的方案,论证了该方案的合理性,并利用GPS和VLBI的观测数据,求取了其速度场与SLR垂直基准之间的系统差,分析了产生不同大小且方向各异系统差的原因,实现了各速度场与全球垂直地壳运动参考基准的统一。由于该基准包含了较为丰富的地球物理信息,具有可发展、可提高以及直接相对于地球质心等特性,因此,我们推荐将ITRF2008框架下SLR技术获取的垂向速度场定义为全球垂直地壳运动的参考基准。     

基于虚拟参考站的GNSS滑坡地质灾害监测分析

针对全球卫星导航系统(GNSS)技术在滑坡监测中参考站架设选址难、建设成本高、基准不稳定等问题,使用基于虚拟参考站(VRS)的滑坡地质灾害监测方法,利用卫星导航定位连续运行参考站(CORS)在监测区生成虚拟参考站数据,代替物理参考站进行滑坡监测.实验分析不同解算策略下的虚拟参考站监测精度,并将粗差剔除后的结果与传统GNSS监测进行对比.结果表明：VRS 2 h监测精度平面可达5 mm,高程可达25 mm,所反映滑坡位移趋势与传统GNSS监测一致.     

附有系统参数和附加约束条件的GPS城市沉降监测网数据处理方法研究

在城市地面沉降监测方面,为获取mm级垂向形变,仍存在诸如垂向误差削弱、基准选取、系统参数对高程形变影响等多项提高精度和可靠性的技术难题。分析了不同基准模型用于形变监测的作用和特征,推导了系统参数对平差结果的影响公式。通过对西安地区布设的GPS地面沉降和地裂缝监测网进行附加系统参数和附有约束条件的网平差进行计算,比较了不同平差方案的结果,得出了有参考价值的结果。     

平差中先验约束的作用与影响

研究了GPS基线解算中对测站坐标进行先验约束的影响,利用GAMIT/GLOBK软件分析了实测数据,得出了采用不同约束量对GPS基线解算结果的影响程度,并综合给出了GPS中采用先验约束的原则。     

顾及空间约束的犯罪时空关联分析组合算法

犯罪时空数据关联分析结果有助于相关部门在关键时段和关键区域进行警力重点配置.提出一种基于空间约束的lightGBM/Apriori组合算法,对犯罪数据中的时空属性特征进行简约处理,通过对犯罪类别的预测分析,识别时空关联特征较为显著的犯罪类型及关键影响要素,寻找热点细化研究区域,抽取犯罪时空关键特征,建立犯罪强关联规则挖...     

起算数据误差影响下的方差分量估计

探讨了起算数据误差影响下的方差分量估计方法,给出了顾及起算数据误差影响时求解方差分量估值的方程组及单位权中误差估值的计算公式,并通过实例说明了当起算数据误差较大时,它们对方差分量估计的影响是不应忽略的。     

宽巷组合及轨迹约束下的列车在轨动态单历元定位算法

动态单历元定位的一个关键问题是模糊度的正确解算。通过增加约束条件,可提高单历元解算模糊度的可靠性。当接收机沿线路中线运动时,首先根据接收机的伪距差分位置,计算出其大致里程,进而根据该里程处的线路设计数据构造轨迹约束条件。由于宽巷组合波长较长,其模糊度比较容易确定,通过附加轨迹约束条件的阻尼LAMBDA方法首先固定宽巷模糊度。在宽巷模糊度固定后,再次附加轨迹约束来确定L1、L2模糊度,实验结果表明该算法可获得很高的解算成功率。     

区域与全球高程基准差异的确定

全球高程基准统一是继全球大地测量坐标系及其参考基准统一之后,大地测量学科面临和亟待解决的一个重要问题,也是全球空间信息共享与交换的基础。本文针对区域高程基准与全球高程基准间基准差异确定的理论、方法及实际问题开展研究。利用物理大地测量高程系统的经典理论方法,给出了高程基准差异的定义,并推导了计算基准差异的严密公式,该公式可将高程基准差异确定的现有3种方法统一起来。在此基础上,分析顾及了不同椭球参数对于计算基准差异的影响及量级,同时,高程异常差法还需考虑全球高程基准重力位与模型计算大地水准面位值不一致引起的零阶项改正。利用青岛原点附近152个GPS水准点数据,分别选择GRS80、WGS-84、CGCS2000参考椭球以及EGM2008、EIGEN-6C4、SGG-UGM-1模型,采用位差法和高程异常差法,确定了我国1985高程基准与全球高程基准的差异。其中,EIGEN-6C4模型计算的我国高程基准与WGS-84参考椭球正常重力位U0定义的全球高程基准之间的差异约为-23.1cm。也就是说,我国高程基准低于采用WGS-84参考椭球正常重力位U0定义的全球高程基准,当选取基于平均海面确定的Gauss-Listing大地水准面作为全球高程基准时,我国1985高程基准高于全球基准约21.0cm。从计算结果还可看出,当前重力场模型在青岛周边不同GPS/水准点的精度差别依然较大,这会导致选择不同数据对确定我国85国家高程基准与全球基准之间的差异影响较大,因此,若要实现厘米级精度区域高程基准与全球高程基准的统一,全球重力场模型的精度和可靠性还需要进一步提高。     

综合利用海岸带GNSS水准和重力数据精密确定中国高程基准偏差

综合利用中国海岸带GNSS水准和多源重力测量数据,通过精化陆海统一的重力似大地水准面计算高程异常零阶项,精密确定了中国1985国家高程基准相对于重力大地水准面的偏差。结果显示:中国1985国家高程基准相对于国际地球自转服务（International Earth Rotation Service,IERS）的IERS2010标准W₀对应的重力大地水准面的偏差为30.4±1.0 cm;中国1985国家高程基准于20世纪80年代经琼州海峡传递到海南岛后,在1 cm精度水平上未发现明显差异;计算的重力似大地水准面经全球导航卫星系统（globa navigation satellite system,GNSS）水准外部检核,标准差约为4 cm,12个省市和陆海交界处在厘米级精度水平上无缝衔接。在近10 a内,天津市除西北角外,大部分地区存在地面下沉,东南部地面下沉约7 cm,上海市地面下沉约7 cm,浙江省、江苏省和福建省等沿海省份局部地区也出现地面下沉。     

GPS高程转换中不同高程异常基准对正常高高差的影响

为了解决不同坐标系统下高程异常对正常高高差转换的影响，通过模拟计算得出了对正常高高差影响的定量结论，对于大地水准面的精化和应用似大地水准面确定GPS正常高具有一定的参考价值。     

不等式约束对平差结果的影响分析

不等式约束平差模型能够改善平差效果,在大地测量中的运用越来越广泛。平差参数估计已经有了很多有效的算法,但是不等式约束对平差的影响以及参数的统计性质还没有解决。针对这一问题,运用概率统计的思想,证明了不等式约束平差是一种有偏估计,给出了参数的期望和方差表达式。与无约束平差比较,证明不等式约束参数的方差恒小于无约束时的情形。用一个简单的算例,说明了不等式约束平差参数的4个统计性质,指出了以往研究中,将有效约束看做等式约束进行精度评定的不足。