河北省GNSS观测数据质量分析

使用TEQC软件评估了河北省地理信息局59个GNSS测站2019年1—9月的观测数据质量,结果表明:大部分测站的数据质量良好,满足地壳运动监测要求;11个测站数据多路径效应影响较大,通过数据处理等方式减小多路径效应MP1、MP2的影响,可用于地壳运动监测;SW01、SZHJ、SZJO、SZLF、SZWX五个测站数据质量...     

Beidou/GPS/GLONASS多系统卫星定位数据质量比较分析

本文在运用TEQC软件结合QCVIEW32和DOSBox 0.74两款软件对GPS/GLONASS定位数据分析的基础上,引入朱静然等人设计的多系统GNSS数据质量分析软件对Beidou/GPS/GLONASS定位数据进行质量分析,并对北斗卫星(Beidou)、双星(GPS/GLONASS)和多星(Beidou/GPS/GLONASS)定位数据的多路径效应、电离层延迟、数据利用率与信噪比、卫星可见数和精度因子PDOP值等几个方面进行比较分析.试验分析表明:双星系统下的L1、L2两大频率兼容性良好;双星系统下的双频数据质量和稳定性良好,接收机周跳修复能力较强;多星融合的多路径误差明显小于北斗单系统,平均mp1和mp2分别减小了18%和6%,多星融合增加的卫星在一定程度上可以相互补偿从而削弱多路径效应对定位结果的影响;在观测条件复杂,截止高度角较高的情况下,单一系统无法满足高精度定位需求,而组合系统可以保持较低并且变化平缓的PDOP值,提供了高精度的定位服务.     

黑龙江省GNSS数据多路径误差分析

应用TEQC和TEQCSPEC软件,得到陆态网络黑龙江省GNSS连续观测站数据多路径误差RMS变化,并分析其特征.结果显示:各测站多路径误差均满足中国地壳运动观测技术规程的要求;设置数据处理时截止高度角为15°,可抑制多路径影响;相邻两天多路径效应重复性较强;相关系数随间隔天数衰减较快;频谱分析结果显示,测站多路经误差主要成分集中在低频段;黑龙江省各测站多路径误差可以归结为随机信号,应从统计意义上进行研究.     

中国大陆构造环境监测网络基准站多路径效应影响因素浅析

在数据完整率达到95%的基础上,为进一步确保中国大陆构造环境监测网络GNSS基准站观测数据质量,选取2010—2020年全国基准站观测数据,采用TEQC软件进行质量检验,分类整理其中多路径效应计算结果呈典型特征的台站,结合观测环境状态,对多路径效应存在的区域性特征进行分析,发现除接收机天线周围发生遮挡外,硬件更换、台站周围地势差等因素,均对多路径效应产生不同程度的影响,可为建站选址和观测环境监测工作提供参考。     

GPS-MR技术用于降雪厚度监测研究

降雪是重要的淡水资源,也是全球气候系统中重要的组成部分.目前全球雪深探测主要依靠站点稀疏的人工探测仪或低时空分辨率的遥感卫星.近几年,基于不同地表介质引起GPS多路径效应的GPS-MR技术以其全天候,自动化,时空分辨率高、无需建网等诸多优点成为雪深探测领域的一个新型探测手段,本文在国内首次开展了基于测量型接收机的GPS-MR探测雪深研究.首先详细给出了基于GPS信噪比观测值的GPS-MR技术进行雪深探测的基本原理;其次结合实测GPS观测数据和雪深测量数据,分别利用单颗和多颗GPS卫星对GPS-MR探测雪深的可行性与探测精度进行深入研究与分析.初步实验结果表明基于信噪比观测值的GPS-MR技术可用于雪深探测,与实测雪深数据相比其探测精度约为10cm左右,尤其可用于暴雪监测.GPS-MR技术不仅可充分挖掘全球密集GNSS网络用于地表环境监测(雪深探测、海平面变化、土壤湿度、植被变化、火山活动等)的潜能,而且可进一步精化GNSS多路径模型误差,以期进一步提高GNSS用于精密定位与地表环境监测的精度.     

GNSS测站坐标非线性变化影响机制的研究

对影响地球参考框架稳定度与精确度的地球动力学因素进行深入研究,能更好地促进毫米级地球参考架的建立.而研究GNSS测站坐标的非线性变化及其相关机制,是实现毫米级地球参考框架的前提,也为提升GNSS坐标精度、研究地球物理因素等提供参考.首先研究了GNSS测站坐标非线性变化的影响机制与理论改正模型,给出了季节性温度效应、地表物质负荷效应、GNSS周年性系统误差和高阶电离层延迟这四种因素的研究进展,并提出了在机制和模型研究方面一些改进的方向.然后通过以高阶电离层延迟对GNSS测站坐标时间序列的影响为例,进行分组实验,研究了高阶电离层延迟对GNSS测站坐标非线性变化的影响,并进一步将影响进行了量化.研究结果有助于对测站坐标非线性变化的机制做出更精确合理的解释,同时也有助于削弱与限制高阶电离层延迟对建立高精度地球参考框架的影响;为我国北斗地球参考框架的建立与维持提供了可靠的理论基础,具有一定的参考价值.     

高频GNSS形变波的震相识别：模拟实验与实例分析

高频GNSS震时形变波震相及识别是GNSS地震学的重要内容.在实时数据处理基础上,本文利用振动台的高频GNSS观测实验,并结合近期部分大震的高频GNSS形变波震相特征进行研究.数据处理结果表明,实时处理与事后处理的精度在同一量级,且与采样率无关.通过与同址观测强震仪和地震计记录的对比及特定震相的频谱分析,发现高频GNSS可完整记录P波、S波、Love波及Rayleigh波震相,影响震相记录的主要因素是GNSS定位精度与震级,而仅当震中距很小时,采样率将产生一定影响.研究结果得出：基于地震波传播规律,利用高频GNSS台阵记录的形变波空间分段特征,结合震相运动轨迹及其他地震波记录,可实现实时高频GNSS形变波的震相识别.     

JLCORS观测数据质量检测与评估

利用teqc软件对JLCORS网络系统的49个连续运行观测站的观测数据质量进行全面的检测与评估,包括数据完整性、电离层延迟及变率、多路径效应等,数据采样率选用30秒,卫星截止高度角为10度。结果显示,95%的观测站采样效率分布在0.9~1之间,80%的观测站CSR值分布在0.0~0.35之间;所有站点多路径MP1、MP2指标的RMS在0.15~0.45 m范围内,网络系统内MP1、MP1的最大值分别是SLAN站0.45 m和DEFN站0.42 m。接收机运行状态良好,观测环境和观测数据质量完全符合《中国地壳运动观测网络技术规程》要求,而且均优于国际IGS站点标准,对于电离层延迟较严重的时段和不健康的卫星进行了统计,可为GNSS后处理提供可靠的依据。     

北京地区GNSS基准站观测数据质量分析

对北京地区4个陆态网络GNSS基准站的观测数据进行计算,分析观测数据的质量指标,结果表明:各基准站的数据有效性、多路径效应和数据周跳等精度指标均符合相关技术规程要求。通过对基准站观测数据的质量分析,掌握基准站运行情况,保证其高质量运行,为产出高质量、高连续率的观测数据提供保障。     

基于遥感信息的水平平流通量观测影响校正模型研究

能量平衡原理是遥感反演地表通量,波文比法计算地表通量的基础.但大量的观测数据表明,多数情况下,非均匀地表的地表能量是不闭合的,一方面是由于观测仪器的误差及各参量观测尺度差异造成的,更重要的则是由地表不均质性引起的水平平流效应导致的.因此,定量的估算水平平流效应对地表能量平衡的影响具有很重要的意义.以地表可供能量差、水分状况差异、风速和垂直空气温度梯度四个参数为基础,本文提出了一个基于遥感信息的水平平流通量观测影响纠正模型,其中引入了像元尺度与风浪区长度的关系.文章通过模拟计算,分析了模型中各参数对平流估算结果的影响,同时分析了水平平流的尺度效应问题.进一步,在地表实验数据的支撑下,给出了在农田下垫面情况下模型的验证结果.结果表明模型估算的能量变化率与实测的能量变化率有较好的相关性,经过纠正后的能量闭合状况有很好的改善.     

GPS连续站的环境变化对解算结果精度的影响定量研究

采用统一的参考框架和数据处理方案,对中国大陆构造环境监测网络GPS连续观测站自2010年6月正式运行以来所有观测数据进行解算,得到可靠的连续站坐标时间序列结果。在此基础上,对GPS连续观测时间序列出现的非线性、非周期性异常变化,开展现场调研核实与分析,梳理异常GPS观测站的环境变化情况并确定可能影响因素,针对树木等遮挡物对观测结果的影响,选取部分测站的已有数据通过人为设定环视角、屏蔽部分卫星信号等方式进行数据筛选实验,结果表明环视角提高对垂向的影响大于水平方向,当环视角提高到20°时可以有效地改善多路径效应引起的影响,对净化原始数据很有利,环视角增大到30°时坐标的精度下降比较明显;屏蔽部分卫星信号在一定程度上能够提高坐标的精度,但比较繁琐,不适合处理大规模的数据,对个别流动站不超过4天的数据进行检查和改正具有一定可行性。     

利用北京GNSS连续站监测地壳运动遇到的问题及解决办法

用GNSS监测北京地区的地壳运动,属小区域研究范畴,我们选用了境内16个工作状况较好的GNSS连续观测站6年的数据进行研究。基础数据的解算由王敏研究员提供方法、参数、模型和数据等,保证了解算的高水平。因测站设备的更换、环境的改变、沉降的差异、地震的发生、年周期等因素影响,解算值还不能直接用于地壳运动的研究,必须找到可靠的办法,扣除上述因素的影响。作者针对不同的影响因素,分析了其共性、个性、处理顺序、变化模型、量级大小等特点,通过试算、试验和比较,找到了一些较好的解决办法。本文的研究结果为进一步研究京区的地壳运动打下了一个良好基础,对于综合利用不同部门GNSS观测数据具有一定参考价值。     

上海地震台阵数据处理软件系统

在我国 ,地震台阵的建设以及数据处理方法的研究还处于初级阶段 ,掌握和了解地震台阵的基本理论与方法则具有重要意义。对台阵数据的各种处理方法 ,都是利用台阵各子台记录的地震信号之间具有相关性和噪声的非相关性特点 ,从而突出有用信号和抑制噪声。台阵数据处理方法主要包括聚束定位 ( Beam)、频率波数谱 ( F-K)分析、波阵面法定位等等。1　台阵数据处理方法1 .1　聚束定位在台阵数据处理方法中 ,其常规方法主要是聚束法。对地震波形进行聚束可以有效地压制噪声干扰 ,增强地震信号 ,进行视慢度矢量计算及地震定位。具体而言 ,对某一地…     

海洋地球物理测量中GPS数据问题与处理

海上走航式地球物理测量的精度在很大程度上依赖于GPS（全球导航定位授时系统）数据观测的精度.由于各种原因,船载GPS测量会遇到多种问题.对记录到的GPS数据进行处理是获得高质量GPS数据一个不可缺少的环节.本文通过对多个海洋重磁调查航次的GPS观测数据进行处理,介绍了船载GPS测量中遇到的一些典型问题,以及相应的数据处理方法.本文指出,为保证数据采集的质量,船载GPS测量一般应使用两台GPS接收机同时进行测量.在数据处理时,将其中记录较稳定、可靠的一台GPS接收机作为主机,而另一台作为辅机.数据处理时,以主机记录的数据为主,当主机数据缺失时,则使用附机的数据作为补充.我们的长期观测结果表明,主机和附机之间总是存在时间差,目前我们没有发现时间差出现的规律和这种时间差出现的确切原因.用附机的数据来补充主机数据时,应该进行时间差调整.对于同一台GPS接收机的数据,本文介绍了野值、零值、重复值、时间间断和航迹间断等现象.同时文章中介绍了对于野值、零值、重复值、时间间断和航迹间断等数据,在进行数据处理时,可用剔除、插值、补遗等办法对上述出现的问题进行处理.本文认为,天气状况、卫星分布、天线运动姿态、接收机工作的稳定性、解码模块、运算〖JP3〗速度、多路径效应等都可能对GPS观测造成影响,但目前我们还并不能确定造成海上GPS测量出现问题的确切原因.     

地球模型对季节性负荷形变计算的影响——以川滇地区为例

利用川滇地区的GNSS和GRACE数据,结合不同地球模型和负荷理论,研究了地球模型对地表季节性负荷形变计算的影响,该工作对于选取合适的地球模型开展负荷形变研究具有一定的参考价值。研究表明：(1)川滇地区GNSS观测的地壳垂向季节性形变振幅为20 mm左右,GRACE反演的垂向形变与GNSS的结果相位一致,振幅存在差异。(2)区域地球模型的负荷勒夫数与其他地球模型的差异较大,且负荷勒夫数h_n对地球结构的变化较为敏感。(3)区域地球模型可以改善GRACE反演的负荷形变结果,从而减小与GNSS观测结果的差异。(4)川滇地区大部分GNSS测站的加权均方根比值减小量呈现由东北向西南方向逐渐增加的变化趋势。     

海底大地基准网建设及其关键技术

海底大地基准网建设涉及基准信标方舱研制、网型设计、勘选布放、观测策略、观测模型建立与优化、数据处理策略等.文章试图较全面地描述海底大地基准网建设的主要技术问题,并探索其技术途径;分别描述了浅海海底方舱和深海海底方舱建设的基本构想,提出了适用于水下定位导航的海底大地基准网整体建设准则和用于地壳运动监测的整体网型设计准则.为了提高海底大地基准网的应用效能,海底网型以对称网型为主;海底基准点定位的海面观测也以对称观测构型为主,建议采用圆形观测和交叉十字(或井字型)观测相结合的海底定位模式; GNSS相位中心与声学换能器的偏移改正,建议采用外部测定与模型参数估计相结合的方法进行;声速误差影响改正建议采用观测值改正与参数化模型改正相结合的方式,并以模型改正为主削弱声线误差对海底定位的影响.利用文章的基本设计,分别进行了浅海和深海定位试验.在浅海充分验证海底方舱性能的基础上,建立了3000m水深的长期海底基准点,该基准点初步定位结果内符精度优于5cm.     

GNSS垂向坐标时间序列周年项振幅的时变特征及成因分析

GNSS坐标时间序列中季节性信号的振幅表现出明显的时变特性.本文从全球范围内选取了468个GNSS测站的垂向坐标时间序列数据,对周年项振幅的时变特征和原因进行了深入探究.首先坐标时间序列数据在经过带通滤波后,进行分段最小二乘拟合,得到随时间变化的周年项振幅,并在此基础上,分析了振幅变化的量级大小和特点,发现全球测站周年振幅变化的平均幅度在1 mm左右,并且振幅的波动性具有明显的时空分布特征,忽略这种时变特性最大会造成2～3 mm的周年项残留.然后从环境负载和热膨胀效应入手分析了周年项振幅变化的原因及其对周年项振幅变化的贡献,发现环境负载和热膨胀位移与GNSS垂向坐标之间周年振幅变化的平均一致性在60%左右,而且经过两者改正分别有68%和76%的测站周年项振幅波动幅度出现了下降,由此提出环境负载和热膨胀效应是周年项振幅变化的重要原因.同时经过分析发现GNSS数据处理模型和策略也会引起周年项振幅的变化.     

分段回归在剔除精河、库尔勒水平摆气象因素影响的探索

以精河、库尔勒水平摆观测数据为因变量,以地温、气温、气压为自变量进行分段回归分析,结果如下:(1)地温和气温是影响精河、库尔勒水平摆观测数据年频段信息的主要因素,它们之间具有准线性关系;(2)去掉趋势后,观测数据与地温、气温、气压之间的线性相关性明显增强,说明观测数据的趋势转折变化不是气象因素造成的,可能是观测区域的构造应力变化所致;(3)研究表明分段回归是全样本回归分析方法的一种改进,是降低时间序列数据处理难度的有效方法。     

GPS地震观测台的多路径误差探讨

通过分析多路径误差的产生机理,提出了一些测量中常用的消弱多路径误差的措施,并探讨了多路径误差与温度和气压之间的关系。重点研究固定台站多路径误差的性质,推断出此误差具有时间相关性,多路径误差这种相关性每天会延迟4 min。探讨这些性质有利于消弱多路径误差对GPS地震观测的影响。     

实时GNSS地震仪系统实现及精度分析

高频GNSS数据实时精密单点定位(RTPPP)可实时获得地表瞬时动态形变和地震波信号,为地震参数快速确定、地震快速响应及海啸预警提供实时的观测资料.本文构建了实时GNSS地震仪系统,主要包括RTPPP和实时探测两部分.利用RTPPP 方法处理了模拟的震动实验平台实验数据和2010年Baja California地震的数据,并与惯导(IMU)、事后PPP和差分相对定位结果比较,定量评估了实时GNSS地震仪系统的精度.结果表明,该系统可实现水平方向优于1cm,高程方向优于3cm的实时定位,且对Baja California地震的实时探测结果与南加州地震数据中心公布的结果相一致.