GPS测站坐标非线性变化研究方法的比较与分析

以GPS测站残差时间序列为研究对象,采用自回归滑动平均模型（ARMA）的两种建模方法（Box-Jenkins方法和Pandit-Wu方法）和三角函数法对其进行建模拟合与分析比较。通过实验发现Pandit-Wu方法拟合效果最好,Box-Jenkins方法次之,三角函数法最差,但是通过不同的测站残差数据实验比较也发现三角函数法能更加直观地体现出非线性变化的规律,有利于进一步分析非线性变化规律的性质与机制,因此,同样具有深入研究的价值。     

基于GPS测站坐标残差序列的傅里叶模型建立与分析

利用傅里叶级数对GPS测站坐标残差序列进行模型建立与分析,通过傅里叶频域变换将GPS测站坐标残差序列分解到不同频域,然后对不同频域的规律进行傅里叶级数拟合,从而建立残差序列的拟合模型。实验表明傅里叶变换可以有效地分析研究GPS测站坐标残差序列中各种高频周期规律,并能够利用傅里叶级数实现高精度的拟合。     

基于GPS测站坐标残差序列的小波工具应用与分析

利用小波工具剔除噪声的思想对全球部分GPS测站坐标残差序列进行应用试验。通过选取特定的阈值和小波基函数,成功提取出GPS测站坐标残差序列的一些非线性周期规律,对于进一步深入研究GPS测站坐标非线性变化规律有重要意义。     

全球GPS测站垂向周年变化统计改正模型的建立

对GPS测站坐标进行非线性变化的研究和建模,是削弱测站非线性运动的有效途径。由于导致测站坐标非线性变化的机制具有多样性和复杂性,目前还未能建立一个包含多种机制影响的理论改正模型来削弱测站的非线性运动。本文基于全球近500个实测的GPS测站垂向坐标残差时间序列,研究发现了测站垂向坐标周年项的全球分布规律,并分别针对南北半球构建了两个基于实测数据的周年变化统计改正模型。试验表明,本文提出的统计改正模型能削弱全球大部分GPS测站30%~50%的垂向坐标残差。     

IGS测站的非线性变化研究

基于坐标模式的广义网平差模型,利用IGS发布的对GPS全球站处理后形成的单天解SINEX文件,通过自编软件计算了IGS测站的时间序列,并发现IGS测站存在非线性变化。利用频谱分析方法得出了IGS测站存在年周期或半年周期的变化,同时利用经验模型建立了IGS测站的测站速度函数。指出了仅利用1个线性量估计IGS跟踪站的速度值会存在偏差,应建立周期性变化模型,或采用分段线性化的方法,每隔一定的时间给出1个对应的速度。     

基于相关性分析的GPS坐标非线性变化机制研究

利用SAS相关分析软件对部分气象因素引起的全球测站坐标非线性影响进行了相关性分析;综合比较了季节性温度变化、气压负荷和干湿度因素对测站坐标变化的影响关联程度,得出温度变化引起的热胀冷缩效应和气压负荷是引起测站坐标周年非线性变化的主要影响源,其他周期非线性变化与季节性气象因素影响关联程度较低的结论。     

参考框架的精化对GPS时间序列的影响与分析

GPS时间序列的精化解算受参考框架影响显著,本文基于ITRF2008参考框架分别设计了4种参考框架方案,通过对（112°E-124°E,30°N-39°N）范围内20个GPS测站2010年6月-2015年6月数据进行处理与统计分析,取得了如下认识：①在研究区域内增加少量连续GPS台站与全球IGS站一起组成的全球精化参考框架,可以保证解算结果的离散度稳定,并且可以抑制测站周年变化的振幅,体现出了动态参考框架的优势;②区域参考框架能够有效吸收共模误差,减弱全球刚性运动和周期性运动的影响,解算结果的精度高于全球框架,NEU单日解坐标重复性分别平均提高了13.7%、24.1%和38.0%,另外,区域参考框架N分量可能受温度变化的影响较为明显;③测站单日解坐标重复性和坐标精度均表现出季节性变化特征,每年7、8月较低。     

利用GRACE改正GPS测站垂直方向的周期变化

处理青藏高原南部GPS站点多年的观测资料,结合地球重力场恢复和气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)数据反演得到的该区域地表质量变化引起的垂直方向变化值,发现该地区GPS观测的垂直方向时间序列与GRACE反演的地表垂向位移存在较大的相关性,多数站点的相关性在80%以上,部分站点的相关性甚至达到了95%以上。进一步研究发现,GPS和GRACE两种空间大地测量技术获得的时间序列存在较为明显的周期性周期变化,并且振幅和相位较为一致,利用GRACE改正GPS垂向观测值并定量计算其有效性。     

顾及非线性变化的地球参考框架建立与维持的思考

介绍了全球及区域参考框架(ITRF)的发展现状,探讨了国际地球参考框架(ITRF)的不足,给出了使用顾及非线性变化的速度模型建立和维持参考框架的思路,并分析了解决不同类型非线性变化的处理方法。在此基础上,探讨了区域参考框架建立与维持的方法。最后展望了全球大地观测系统背景下的未来ITRF发展趋势。     

GPS技术周年系统性误差的检测与分析

当利用GPS测站坐标残差数据分析研究测站坐标周年非线性变化规律时,GPS技术本身的周年系统性误差是其中重要部分。本文针对GPS技术的周年变化特点利用并置站SLR残差数据对GPS测站残差数据中的部分周年系统性误差进行了检测分析,对于进一步量化GPS周年系统性误差对测站坐标精度以及测站坐标周年非线性变化的影响有一定的借鉴意义。     

基于抗差估计的地表移动观测站GPS控制网坐标系统转换

为监测潘一东区1252（1）首采面开采引起的地表移动变形规律,布设了由1条全走向线和一条全倾向观测线、12个控制点和186个监测点构成的地表移动观测站.在采用GPS定位技术实施观测站平面连接测量过程中,为克服转换基准点中存在的位移对求解的转换参数的影响,采用了抗差估计理论,并建立转换后GPS网的质量评价模型.根据对GPS连接测量平面控制网的处理结果分析,采用抗差估计求参,有利于保留GPS技术高精度的特点.     

GPS监测中国沿海验潮站垂直运动观测研究

利用2001年和2003年两期GPS观测数据,结合绝对重力测量结果分析了中国沿海海岸在欧亚框架下的水平运动及在全球框架ITRF2000下的垂直运动特征,并讨论了GPS定期观测与连续观测的区别。     

加权三次曲面拟合的GPS坐标转换

GPS系统的建立为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段,由于GPS定位技术具有高精度、速度快、成本低的显著优点,因而在控制测量及城市工程网的建立、更新与改造中得到了广泛的应用.本文主要阐述了GPS定位系统所采用坐标系之间的转换,并将加权三次曲面拟合法应用到坐标转换中来处理转换残差,并以靖安县城市控制网修订为实例将该算法...     

日长季节振荡的振幅变化与南方涛动现象

本文提出了小波振幅谱的定义,给出了其在频域的表达式及频域周期与Fourier周期之间的线性关系。通过与谐波分析比较,证明了小波振幅谱应用的有效性。应用小波振幅谱研究了日长季节振幅变化与南方涛动之间的关系,结果表明日长周年振荡的振幅变化与南方涛动的年际变化呈明显负相关,而日长半年振荡的振幅变化与其呈更强的正相关。     

电离层VTEC与气象要素对GPS定位结果的影响

本文对FJCORS基准站定位误差序列进行了分析,发现观测误差呈明显的季节性变化,峰值出现在7月,同时分析了定位误差与电离层VTEC和气象要素的关系。结果表明,定位误差与VTEC不相关,而与气象要素存在较强的相关性,气压降低或气温、水汽压升高直接导致误差呈线性增加。     

COMPASS与GPS兼容定位算法及性能分析

多卫星导航系统间实现互用是提高导航定位性能的重要途径,目前已成为全球卫星导航领域关注的热点和发展方向.我国正在建设新一代卫星导航系统,为保护国家利益,获得世界认同与支持,COMPASS必须走与其他导航系统的兼容之路.本文分析了我国新一代卫星导航系统与GPS系统兼容定位算法和性能,并利用实测数据计算得到了COMPASS-M1与GPS兼容定位结果,验证了COMPASS与GPS兼容定位的可能性.     

应用GPS建立区域独立坐标系中椭球变换的研究

阐述了在应用GPS技术建立区域独立坐标系过程中的椭球变换问题。通过椭球变换的广义模型,系统地描述了椭球膨胀法、平移法、变形法三种常用的椭球变换方法,并利用广义大地坐标微分公式从理论角度分析了各方法的共同点和区别,提出了量化分析指标,分别从不同角度反映和量化了椭球变换前后对长度和平面坐标影响的情况。