GAMIT在呼伦贝尔市GPS C级网基线处理中的应用

GAMIT是美国麻省理工学院(MIT)和美国加利福尼亚大学SCRIPPS海洋研究所(SIO)共同研制用于定位和定轨的GPS数据分析软件,广泛应用于定轨、长距离定位、全球性板块运动监测等,是优秀、稳定的高精度GPS数据处理软件。本文以内蒙古自治区呼伦贝尔市GPS C级网为例,利用GAMIT高精度基线解算方法,解决了呼伦贝尔市GPS C级网因为点位观测环境差、平均控制网边过长,B级控制点点位发生位移等难以达到国家标准的问题。经统计分析,呼伦贝尔市GPS C级网根据GAMIT q文件中N、E、U三分方向的分量误差统计,相邻点基线分量中误差为水平±7.9mm、垂直±16.1mm,相对精度达到0.09ppm,完全符合国家GPS C级网限差要求。     

GPS数据处理与平差软件对比分析

在实际生产过程中,很多生产单位选购了不同品牌的GPS接收机,在不同品牌接收机联合作业时,如何选择平差软件困扰着技术人员。为帮助工程人员应对日常GPS测量数据平差处理和选择相应处理软件,本文作者通过介绍GPS测量数据处理的一般流程,然后利用具体工程案例,对比分析了4种GPS平差软件(包括两款国内软件和两款国外软件)在软件性能、数学模型、基线处理和网平差结果方面的优劣。经对比,国产GPS平差软件更能符合我国相应测量规范的格式要求。应对不同等级控制网,在短基线处理时,各种GPS平差软件处理结果均能达到相应精度要求;在中长基线处理时,Pinnacle和HDS2003的误差模型和改正模型较多,解算精度较高,而Solution的自动化程度相对较低,但在基线处理中有一定优势。     

黄河GPS站噪声模型初探及稳定性分析

北极黄河科学考察站的GPS站位于挪威斯瓦尔巴群岛,该站对于我国在北极测绘领域的研究具有重要作用。由于极区条件的限制,该站建立在冻土之上,因此需要对其稳定性进行深入研究。本文在利用GAMIT/GLOBK软件处理黄河站及周边IGS站观测数据的基础上,估计了不同噪声模型下的噪声量级、站坐标序列参数和不确定度,分析了黄河GPS观测站与IGS站运动趋势之间的关联性。结果表明,黄河站及周边GPS时间序列不仅存在白噪声,还存在较大量级的闪烁噪声,个别站的一些分量还存在随机游走噪声,仅考虑白噪声会低估总噪声和参数不确定度;黄河GPS站与邻近的NYAL站相比,两者的水平和垂直运动趋势完全一致,仅在垂直方向上有2.15 mm·a~(–1)的差异。     

北极考察与GPS定位研究初探

本文叙述了作者 1 996年参加“北极追踪”科学考察队进行首次北极测绘科学考察期间 ,使用 GPS全球定位观测系统 ,沿雷索柳特 ( Resolute)—夸那 ( Qaanaaq)—卡波郁科 ( Kap Yok)—尤里科 ( Eureke)—北极点 ( North Pole)—尤里科—雷索柳特的考察路线 ,进行了冰海考察路线导航、寻找北极点、夸那及雷索柳特定点观测。事后采用高精度 GPS数据处理科研软件 GAMIT对采集得到的数据进行了处理、分析 ,得到了观测点的地心及大地坐标和各点到北京的空间基线长。结果表明 ,利用 GPS定位系统在北极地区进行大规模范围内、高精度监测地壳运动和环境动态变化是完全可行的。     

南极普里兹湾船载地磁三分量数据处理分析

船载地磁三分量测量仪(STCM)具有易携带、无时空限制、多参数测量等特点,在极地恶劣环境下,显然比拖曳磁力仪更具优势。对第29次南极科学考察获得的船载地磁三分量数据进行船磁干扰场的校正分离,获得相应的三分量数据以及总场。校正后地磁三分量数据与拖曳磁力数据进行对比,其标准差为47.56 n T,表明其在极区内工作性能良好,数据质量可靠。计算结果为我国首次在极区海域内获得的地磁三分量磁异常,有关的技术流程方法将为今后中国极地科考实施船载地磁三分量测量提供有效的技术支持。     

湖南环洞庭湖区工业调整与布局优化研究

在分析环洞庭湖区内工业现状的基础上，采用主分量分析法（PCA）和区位商评价工业发展条件的地域差异和分析主导产业的发展方向，提出区内各市工业调整与布局优化的重点。     

内蒙古地区导航型GPS坐标转换参数的确定

利用三维空间坐标转换模型确定内蒙地区GPS坐标转换参数,并通过实测数据对参数的转换精度进行了验证,表明所求参数用于我区预查和普查阶段地质勘查工作的GPS坐标转换是可行性的。     

磁暴期间南极South Pole站和McMurdo站电离层闪烁与GPS TEC时空变化相关性研究

目前,对电离层闪烁特性的研究大多集中在低纬度地区,而在极区,特别是在南极地区,由于测量数据稀少,所以研究十分有限。借助安装在南极South Pole站和Mc Murdo站的GPS闪烁监测仪,获取到实测的电离层闪烁数据,同时结合IGS网站提供的同址GPS观测数据,分析了2011年9月24—25日磁暴发生前,9月26日磁暴发生时以及9月27日磁暴发生后GPS L波段信号电离层相位闪烁和GPS TEC时空变化特征。分析显示,这次磁暴对电离层的一个重要的影响是在电离层扰动剧烈期间,相位闪烁活动及其强度在时间和空间分布上都显著增强。研究结果发现,在强电离层闪烁期间,实测的相位闪烁指数σ_Φ与由GPS观测数据推算的TEC变化率指数(ROTI)的变化非常相似,两者之间呈现出良好的相关性。从而证明,在如南极等缺乏独立电离层闪烁观测值的地区,GPS ROTI可以作为表征电离层闪烁的重要可选参数,进而可以借助全球分布的GPS观测数据来分析和研究电离层闪烁特性。     

祁连地形云与垂直风的关系

利用2007-07-12至2007-08-19的地面观测资料和三轴风速仪资料,对祁连地形云的形成与垂直风速之间的关系进行了分析。按照地形云形成的天气背景,将其分为5类过程进行了分析,结果表明:降水量和低云量以及气层的抬升(三轴风垂直分量W)有着密切的关系。当该地区主导风向为西南风时,W为正值(气层抬升),低云量增加,此时有降水或降水强度较大;该地区主导风向为东北风时,W为负值(气层下降),低云量减少,此时无降水或降水强度较小;多数情况下,降水发生在主导风向为西南风时,降水时间与W开始抬升时刻相差1～2 h。另外,湍流强度的垂直分量变化也与降水有很明显的关系。一般情况下,湍流强度的垂直分量比较大时,伴随着有较大低云量和降水强度;湍流强度的垂直分量比较小时,伴随着有较小的低云量和降水强度。当湍流强度的垂直分量大于水平分量时,也正是降水发生的时间或与降水时间相差1～2 h。这种情况可以说明降水的产生与地形抬升后的大气形成的低云降水或者中高云降水有关系。     

大地水准面精化成果在航外控制测量的应用

本文通过在1∶1万航测外业基础测绘中应用已建区域精化似大地水准面模型测量像控点工作,从控制点使用数量、分布和达到的预期精度方面进行了试验。认为,一个大型的GPS网中使用3个点位可靠的B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得的控制点坐标和高程,完全能够满足1∶10000甚至更大比例尺地形测量精度要求。为确保GPS网点拟合高程的可靠性,可适当用GPS联测国家水准点以检查GPS网点的高程拟合外符合精度。原有的国家三角点成果,由于测量年代悠久、历史原因和受当时的技术设备条件限制,其可靠程度和精度已不能用来检测和衡量GPS网点的平面和高程外符合精度。使用B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得控制点坐标和高程,可以缩短工作周期,减少人员设备投入,降低成本消耗。     

用GPS技术监测南极半岛地区形变的结果初步分析

“全南极 GPS国际联测”已经进行了 6期观测。我们选取了位于西南极乔治王岛地区的 7个 GPS站 ,并加入 2个 IGS站 ,分别对 1 995、1 996、1 998年的同期 (GPS年积日 0 2 0 - 0 4 0 )观测数据进行了基线处理 ,相对精度可达 1 0 - 8- 1 0 - 9。并对 GAMIT软件解算得到的松弛解和强约束解分别进行了网平差处理 ,结果证明该地区比较稳定 ,总体上有 1 0 mm/a左右向西南方向的运动趋势。     

简述几种GPS控制网平差方法的优缺点

介绍了几种GPS控制网平差方法的优缺点,通过大连金州区航测数字化成图任务时所实施的的基础控制为例,介绍大面积GPS控制网在平差时应选用的方法。     

北斗系统在远洋及南极地区的定位性能分析

利用北斗/GPS双系统四频率接收机,于2011年10月至2012年4月采集了中国第28次南极考察沿线的北斗和GPS实测数据,跨度北至中国天津,南至南极内陆昆仑站。从C/A码伪距的信噪比和多路径、可见卫星数、PDOP值、标准定位的精度等方面对比分析了北斗和GPS系统在航线上不同区域,尤其是在远洋及南极地区不同运动状态下的定位效果。结果表明现阶段的北斗系统信号质量总体上与GPS相当;在45°以内的中低纬度地区,动态定位精度与GPS相当,水平和高程方向分别可达10 m和20 m左右,而静态定位水平方向精度为米级,与GPS相当,高程方向10 m左右,较GPS略差;在中高纬地区,由于可见卫星数较少、卫星分布较差,定位精度较差或无法定位。     

黄河流域有效辐射拟合研究

在深入分析有效辐射理论公式的基础上,利用日射站和常规气象站观测资料,确定有效辐射拟合的经验函数式;利用数据集群技术,建立一系列不同时空尺度的有效辐射估算模式;通过误差分析,最终确定适用于全国范围有效辐射计算的拟合模型;采用确定的有效辐射拟合模型,结合黄河流域及其周边常规气象站观测资料,对黄河流域1960~2000年有效辐射进行计算,利用ArcG IS将站点有效辐射拟合结果进行空间内差,获得黄河流域有效辐射的空间分布。     

井中三分量磁法测量方式的研究

井中三分量磁法测量时用来解决寻找深埋隐伏的金属矿床。但由于三分量磁测探管本身的原因需要采取点测,而这种测量方式会增加测量时间,对仪器造成损害甚至出现事故。所以本文主要在欧盘预测区的其中一个钻孔进行数字测井及数据整理的基础上通过不同速度的连续测量,将每种测量数据与按规范点测的数据进行比较,用公式△=|X_测-X_标|来计算出各种参数的绝对误差,在规范允许的误差范围内选择较快的连续测量方式来减少测井的时间从而降低发生事故的概率。     

GPS可降水汽与MODIS可降水汽回归性分析

地基GPS可反演大气可降水汽,为气象预报提供高精度的大气水汽数据。然而GPS观测仅可以提供离散点的水汽值,MODIS却可以提供空间连续变化的水汽值,但MODIS水汽反演误差的存在使其不能满足气象预报的精度要求,因此两种遥感水汽的融合研究尤为必要。基于此,该文利用西安2006年7月-2009年7月7期GPS观测数据、地面气象实测数据和对应的MODIS数据,研究了GPS与MODIS两种遥感水汽间的回归关系,在考虑水汽的季节性变化的基础上建立了两者的回归模型,并由此建立了直接对MODIS反演水汽值的校正模型。根据多个经验模型,确定了西安GPS湿延迟与GPS可降水汽的比值:夏季取6.00、冬季取6.52。     

基于GPS的北极冰川表面地形测量与制图

自2005年以来,我国科考队员利用双频GPS在北极黄河站附近的Austre Lovénbreen 和 Pedersenbreen两条冰川上每年一次开展高精度的冰川运动观测,获取了冰川表面监测标杆的精确位置和运动速度。2009年4月,我国考察队员在这两条冰川上开展了密集的GPS点位数据采集,藉此开展北极两条冰川的冰面地形测量。在分析单频GPS动态单点定位数据用于冰面地形测量的可行性基础上,经过平差计算获得了两条冰川的冰面地形数据,进而生成冰面DEM和等高线,制作冰面地形图。经与高精度控制点比较,冰面DEM高程的误差为0.78m,在冰川季节性高程波动和年消融的变化范围之内。由于SMART-V1型GPS设备是当前冰川研究工作中应用较多的pulseEKKO型探地雷达配套的一个重要部件,本文的结论对于同类仪器开展冰川测量工作具有参考价值,对基于高密度的GPS动态单点定位测量方法用于冰面地形测量的数据处理具有指导意义。     

武汉地区地基GPS遥感水汽与气象因子的相关性分析

地基GPS可以适时准确地反演大气可降水含量,而常规气象观测站点一般具有长时期的历史观测数据。若将这两种数据融合,可以加强数值天气预报的准确性,因此需要探讨二者之间的相关性。通过处理2006年、2007年全球卫星导航服务组织(IGS)提供的武汉站地基GPS观测数据,计算武汉地区上空日平均水汽含量。利用一元和多元回归分析GPS遥感水汽与地面气象观测因子之间的关系,发现武汉地区GPS遥感水汽含量同包括气温、气压等在内的多种气象因子都有一定程度的相关性,其中与气温的相关性最大,且武汉地区上空的大气水汽含量的季节性变化大,在夏季其日平均变化十分明显。     

地理信息系统中图形数据的投影变换研究

投影变换是地理信息系统(GIS)中空间处理的重要环节, 根据GIS中图形数据操作与分析, 介绍投影变换的两种基本方法——反解变换法和数值交换法。反解交换法适用于两种投影的坐标公式较简单, 较易求出两种投影平面直角坐标之间直接联系的情况。数值变换法应用范围较广, 它可以避开较复杂的投影坐标公式的反解问题, 求出两个不同投影平面场上点的对应关系。     

竹林环境中GPS信号质量及其定位性能分析

竹林定位有助于大规模林业的智能管理,然而竹林环境的GPS定位性能一直没有被测试和评估。该文采用多接收机多测试点思路测试竹林中GPS信号质量及其定位性能,并采用全站仪提供测试点参考真值。测试结果表明:与开阔天空相比,竹林环境GPS信号载噪比平均衰减5dB-Hz,多路径误差增加一倍;典型竹林环境下GPS静态相对定位的水平定位误差小于2.5cm,且卫星几何分布对GPS定位精度影响明显。因此,这种厘米级GPS静态定位可以在竹林资源管理中发挥作用。