GPS精密相对定位中用分段线性法估算对流层折射偏差的影响

在概述对流层折射的基础上,介绍了分段线性方法及其理论,然后根据实测数据,利用此方法进行比较分析,得出对流层折射对中等长度基线所构成的ＧＰＳ网存在着尺度上的影响,这一影响可分为两部分：固定误差和比例误差。但主要体现在尺度误差的比例部分上,大约为０．５×１０＾－８。     

连续观测站的噪声分析

分析了中国地壳运动观测网络在全国布设的27个GPS连续站开始运行以来至2005年11月的站坐标时间序列. 在对数据进行清理的基础上， 分析了各站坐标分量噪声的功率谱密度， 计算了表征各分量的噪声特性的谱指数. 谱指数显示， 大部分站的各坐标分量时间序列的噪声可以用白噪声+闪烁噪声的模型来描述， 少部分则可用白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声的模型来描述. 采用最大似然估计准则， 定量估计了模型中的各噪声分量. 结果表明， GPS站坐标时间序列中白噪声甚至不是噪声的主要成分. 因此， 仅顾及白噪声得到的测站运动参数的误差估计， 实际上是过高的， 或者说是过于乐观的. 相应地， 对这些运动参数作出解释时， 如果不充分考虑这一因素， 有可能会对读者产生误导.      

GPS测量大气折射模型研究

在精密ＧＰＳ测量中,大气折射改正误差是最大的误差源之一。研究大的射理论,建立更加符合实地的模型,推导精确的改正公式,已成为ＧＰＳ测量研究中最重要的课题之一。本文对大层折射理论进行了深入研究,建立了新的在气层模型,推导出新的更精确的折射改正公式。     

对流层天顶延迟模型研究进展及其在中国区域的精度分析

对流层延迟是空间大地测量技术的主要误差源之一,数据处理中对流层延迟的修正需要借助对流层延迟模型.本文首先从物理原理出发,梳理了对流层天顶延迟模型的研究历程和最新进展.按照时间顺序,对流层延迟模型先后经历了依赖实测气象资料的经典模型、不依赖实测参数的经验模型和以数值模型气象资料为基础的高分辨经验模型三个发展阶段.其次,本文利用中国区域内219个GPS测站2014—2015年两年实测的天顶延迟,对后两类经验模型中国际最新通用的代表模型UNB3m和GPT2w在中国境内的实际精度进行评估.精度评估结果显示:UNB3m模型在中国地区的平均Bias为-0.85 cm,平均RMSE为5.14 cm,其精度不随计算时间分辨率的变化而显著变化;模型参数的空间分辨率对GPT2w模型在中国地区的精度的影响不大,但GPT2w模型精度随计算时间分辨率的提高显著下降,2 h分辨率时GPT2w模型的平均RMSE分别为8.07 cm(1°参数文件)和7.97 cm(5°参数文件),1天分辨率时GPT2w模型的平均RMSE分别为3.49 cm(1°参数文件)和3.59 cm(5°参数文件);受水汽分布的影响,时间上,两个模型在冬季的精度相对最高,在夏季的精度相对最差,空间上,两个模型在高纬度和高海拔地区的精度相对较高.以上分析可为中国区域用户对流层延迟模型的选择提供参考.     

GPS测站的海洋潮汐改正

利用ＣＲＳ３．０海潮模型计算了海潮对我国沿海地区ＧＰＳ测站的影响。结果表明，海潮对我国ＧＰＳ测站的影响由东至西逐渐减小，垂直方向的影响远远大于水平方向，对东南部沿海的影响一般可达厘米量级。海潮改正对ＧＰＳ基线解算的实例表明，这一影响不仅反映在基线向量上，而且也反映在基线分量上。     

高精度GPS观测及其在福建东南沿海地壳形变研究中的应用

以福建东南沿海ＧＰＳ地壳形变监测网的两期观测资料的处理方法及春精度进行了深入讨论,并根据复测资料的对比,对该地区现今地壳运动的基本特征进行了初步的分析。结果表明两期ＧＰＳ观测资料经严密处理后其基线重复性精度优于１０＾－８,高程分量的精度固定误差小于７ｍｍ,比例误差优于１０＾－８,满足了研究该地区现今地壳运动的基本需要。利用统一处理后的两期ＧＰＳ观测结果获得了该地区现今地壳运动的基本图象,表明该地区     

长距离GPS基线及卫星定轨计算精度

利用６个ＧＰＳ固定观测占３天的观测资料，采用伯尔尼３．５版软件用多种方法计算了长距离ＧＰＳ基线边及ＧＰＳ卫星轨道参数，结果表明，对８００～３０００ｋｍ的ＧＰＳ基线，利用精密星历计算，边长及其经纬度分量重复测量精度要达１０＾－８～１０＾－９，同精密层历相比，２天轨道弧段的定轨精度为１～４ｍ（坐标中误差）显然，采用ＩＧＳ（国际地球动力学ＧＰＳ服务处）计算中心的精密星历可以满足地球动力学及地震预报研究对     

地震动参数间的一些相关关系

利用典型的加速度图和速度图,得到了强地面运动和反应谱各参数之间的相关关系。考虑了以下几种关系：地震动各分量振幅间的关系;各分量振动周期间的关系;地面振动参数及其反应谱相应参数间的关系;各分量反应谱对数空度之间的关系,加速度、速度,位移脉冲宽度间的关系。本文揭示了ＮＩＳ采用的建筑规范和某些实际关系的不一致性,还估计了动力系数对阻尼的依赖性。从这些估计中可以得知,利用反应谱得到的地震裂 精度与使用振幅     

基于改进的BP神经网络构建区域精密对流层延迟模型

利用神经网络算法挖掘海量数据的规律已成为科技发展的一种趋势,本文针对卫星信号的天顶对流层延迟进行建模.对流层延迟是影响卫星定位精度的重要因素之一,建立精密区域对流层模型对高精度定位有着重要的意义.对区域测站对流层延迟数据的分析,考虑到实时建模中传统BP（Back Propagation）神经网络计算量大,易出现"过拟合"现象、不稳定等因素,通过改进的BP神经网络建立了区域精密对流层模型.详细介绍了新模型的建立过程,并与常用的对流层区域实时模型进行了对比.还讨论了建模测站数目对预报精度的影响.相比现有的其他对流层延迟模型,基于改进的BP神经网络构建的区域精密对流层延迟模型无论在拟合和预报方面都有较好的精度,且随着测站数目的增加模型精度趋于平稳.改进的模型参数较少,可以进行实时的区域精密对流层延迟改正;需要播发的信息量小,适用于连续运行参考站系统（Continuously Operating Reference Stations,CORS）的应用.研究表明：改进的BP神经网络模型能够更好的充分利用大规模历史数据描述卫星信号对流层延迟的空间分布情况,适用于实时大区域精密对流层建模.基于日本地区2005年近1000多个测站的NCAR（National Center Atmospheric Research）对流层数据进行区域对流层延迟建模,结果表明改进的BP神经网络模型在拟合和预报精度上都有较大提升,RMSE（Root Mean Square Error）分别为：7.83 mm和8.52 mm,而四参数模型拟合、预报RMSE分别18.03 mm和16.60 mm.     

地震波动强度非平稳特征提取数学建模分析

地震对人类生活安全有很大的威胁,对建筑结构有明显的影响,研究地震波动强度非平稳特征可为地震的预防提供参考。研究地震波动强度非平稳特征提取模型,分别设定确定性参数和随机参数的取值。对地震波动强度非平稳特性进行傅里叶分析,根据分析结果选取数学模型,并对模型参数进行设定;将记录的地震波动强度所对应的数振幅谱进行分解,拆分成一组不同尺度的分量,并对其重组创建连续分量,提取地震波振幅谱;利用地震波的振幅谱和相位谱之间的关系对地震波动强度非平稳特征进行提取。经过仿真实验证明,本方法提取地震波动强度非平稳特征的准确度更高,对分析高分辨率地震资料具有重要意义。     

华北地区强震重复性模式的讨论

根据位错量与地震应变能的关系及岩石不均匀脆性材料在受力后小破裂增加的特点，本文对华北这一相对完整块体的强震、强震丛、中强地震的活动参数与发震时间间隔进行了研究，初步建立了一种强震重复性的非线性简化模式，对强震丛之前中强地震的时间分布入物理力学过程有了一个大概的认识。在此基础上，讨论了中长期地震预测中的两个具体问题：①如何估计地震活动高潮时段开始时间；②高潮时段强震规模与结构的估计。     

空间网格结构多维多点随机地震响应分析的高效算法

将林家浩教授提出的“虚拟激励法”进一步推广应用于空间网格结构多维多点非平稳随机地震响应分析,推导了多维虚拟激励随机振动分析方法的理论公式,给出了峰值响应估计方法,并讨论了多维地震动的随机模型及参数选取,通过编制的专用计算机程序分析了网壳结构的随机地震响应。本方法自动包含了参振振型间及各输人地震分量间的相关项,计算精确、快速,非常适合分析频率密集型空间网格结构的随机地震响应,是一种高效的随机振动分析算法。     

华北（北部）地区的地壳水平运动特征及其模型——GPS测量结果的初？…

根据两次ＧＰＳ测量结果，研究了华北（北部）地区的现今地壳水平运动的特征。其主要特征可以用１个４块体的构造运动模型来描述。利用构造单元内的最大相对稳定点组求出了模型中的运动参数，并据此研究了构造边界带上的差异运动和应变积累方式。同时还用两种不同的方法求得了相当一致的构造块体内的局部变形。最后讨论了这种运动特征对地震危险性预测的意义。     

震源最佳反演结果误差的随机加权估计

提出利用随机加权方法估计地震矩张量最佳反演结果的误差．这种方法不对误差来源作任何分布假设，只需重复产生一定数量的服从Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ分布的权向量．对于每个权向量，将其各分量分配到每条地震记录上，相应地确定一个震源参数解．对这些震源参数反演解进行基本的统计分析，便能估计出最佳解的方差、协方差和置信区间．还讨论了１９８６年台湾地震（Ｍｓ＝７．８）的震源矩张量中存在各向同性分量这一解答的可靠性．     

考虑脉冲参数随机性的近断层地震动降维建模

根据50组近断层脉冲型强震动记录,采用连续小波变换提取最强速度脉冲分量,建立最强速度脉冲峰值时刻的统计模型。对近断层地震动加速度高频分量的演变功率谱模型参数进行识别,并利用谱表示-随机函数方法实现了降维模拟,进而积分得到速度高频分量。对脉冲参数进行随机化处理,并采用改进Gabor小波模型随机模拟速度低频分量。将速度高频分量与低频分量叠加得到近断层地震动速度时程。数值算例表明,近断层地震动加速度代表性时程集合的幅值谱和反应谱均与实测记录拟合一致,验证了降维模拟方法的工程适用性。近断层脉冲型地震动的降维模拟与概率密度演化理论相结合,可实现工程结构的随机地震反应与抗震可靠性精细化分析。     

区域性GPS地壳运动监测网的数据处理

以ＧＡＭＩＴ软件的输出为例，提出了一种对计算机内存没有特殊要求并等价于采用全部ＧＰＳ相位观测的数据处理方法，引入测量漂移和各期坐标转换参数，对ＧＰＳ形变监测网可以求针对某一时间历元的坐标和站位置漂移速度，以上海ＧＰＳ形变监测网为例，计算了该地区的形变量。     

基于全球气象再分析资料的InSAR对流层延迟改正研究

气压、温度和水汽含量等大气物理参数的时空变化导致的对流层延迟是制约合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)高精度应用的重要因素之一.最新研究显示气象再分析资料在补偿对流层延迟影响方面具有巨大的应用潜力,这促使我们对其有效性和鲁棒性做进一步的研究和探索.本文首先推导了利用气象再分析资料对InSAR进行对流层延迟校正的算法;然后以美国南加州地区的ENVISAT ASAR数据为例,分析了基于两种气象再分析资料(ERA-Interim和North American Regional Reanalysis,NARR)校正InSAR对流层延迟改正的效果;通过与MERIS水汽延迟改正结果比较,验证了该方法的有效性.实验结果表明:(1)不能简单忽略干延迟,可通过气象再分析资料进行有效估计;(2)通过与MERIS水汽产品获得的对流层延迟比较发现,气象再分析资料能够取得接近于MERIS的改善效果;(3)对ERA-Interim和NARR两种气象再分析资料而言,虽然后者具有更高的时间和空间分辨率,但在改正InSAR对流层延迟方面并没有表现出比前者更明显的优势;(4)气象再分析资料可以很好地估计与地形强相关的垂直分层延迟,但对于小尺度的湍流混合延迟的捕捉能力有限.综合分析认为,气象再分析资料的优势在于其数据可随时获得、免费和全球覆盖,它可以显著减弱大尺度的垂直分层延迟对干涉图相位的影响,从而有助于InSAR获取更真实可靠的地形高程和地表形变信息.     

卡尔曼最优估计下独立变量分析地震反射系数提取方法

地震记录卡尔曼估计存在先验信息的不确定性问题,地震记录的独立变量分析的分解分量可以给出卡尔曼估计诸分量更全面的先验信息.独立变量分析迭代逼近输出相互独立的变量,存在源信息独立分量不准确问题,利用卡尔曼估计理论,优化逼近可以减小这种不准确性.考虑两种理论方法的优缺点,把独立分量分析理论和卡尔曼最优估计理论结合起来,研究基于卡尔曼最优估计地震反射系数独立变量分解提取方法.对地震数据进行独立变量分解,得到初始分解分量,对各分量和地震记录建立卡尔曼估计状态方程,根据建立的方程,利用递推寻优过程进行分量的最佳估计,考虑到地震记录的横向相关信息,增加有用信号横向相关信息约束.理论模型和实际资料验证了方法的正确可靠性及应用效果.     

GPS与GLONASS的坐标转换

１９９６年１俄罗斯完成了对ＧＬＯＮＡＳＳ的２４颗卫星布设,并开始整体运行。ＧＬＯＮＡＳＳ与ＧＰＳ相比无Ｓ／Ａ政策影响,与ＧＰＳ联合使用可提高单点定位的精度。因此ＧＰＳ与ＧＬＯＮＡＳＳ的联合应用具有广泛的应用前景,但前提是必须知道ＧＰＳ与ＧＬＯＮＡＳＳ的坐标转换参数。本文分析了计算坐标转换参数的模型及计算方法,介绍了俄罗斯国防部第２９研究所为确定适用于俄罗斯地区的ＧＰＳ与ＧＬＯＮＡＳＳ转换参数而进行     

汶川地震前后四川区域GPS时序特征演变及统计分析

为探索地震事件对GPS坐标时间序列的长周期影响,对汶川地震前后四川GPS观测网络长约10年的解算成果进行了多参数模型噪声特征分析.基于最大似然估计方法和频谱特性分析,提取了地震前后各测站坐标序列中的噪声分量,使用Λ-统计检验,得出"白噪声+闪烁噪声"模型可以作为四川GPS区域观测网络的最优噪声组合模型,同时,地震事件使得地震前后GPS噪声分量中的白噪声、闪烁噪声、随机游走噪声等发生显著改变,说明传统谱噪声分析中简单地将地震数据拼接在一起并进行统一处理的模式并不可取;使用共模误差分析方法、区域速度场变化趋势等信息对地震前后噪声模型的改变成因进行了初步的物理解析.