GNSS精化高程与拟合高程一致性分析与检验

针对似大地水准面精化和利用GNSS大地高获取点位的正常高在进行水准拟合这两种获得点位高程的问题,采用Bland-Altman一致性算法,进行两种测量结果的差值、比值和百分比值三种方法进行作图分析,计算它们的一致性界限和一致性界限范围内的比例,并做出一致性推断。通过河南省某地的实例分析,提出的Bland-Altman一致性算法能较好地解决两种测量方法的一致性问题,研究结果表明通过Bland-Altman的一致性界限分析,可以解决似大地水准面精化和GNSS水准拟合高程是否具有一致性的问题。提出的采用Bland-Altman算法进行两种测量方法的一致性算法,实现了两种测量方法的是否具有一致性的定量分析。     

ITRF 2008与ITRF 2014的差异对GNSS数据处理的影响

针对全球导航卫星系统(GNSS)数据处理过程中旧的ITRF 2008参考框架现势性不足及新的ITRF2014框架在数据的数量与质量、参数模型、测站的分布合理性上均有提高等状况,该文以陆态网的最近两年的观测数据为例,对比分析了ITRF2008和ITRF2014框架下各测站的坐标、基线长度、水平速度场的差异,以期为当前高精度GNSS数据处理提供参考。实验表明:两个框架下的成果经基准转换后,测站在X、Y、Z方向的差异均为毫米级;基线差异平均在1 mm以内;水平速度场差值的最大值为5.75(mm·a~(-1)),最小值为-4.88(mm·a~(-1)),平均值为-0.45(mm·a~(-1)),方向上差值的平均值为0.02rad。目前两个框架的差异对一般工程应用基本上可以忽略,但对地震监测的陆态网来说,则必须考虑。     

地理信息技术应用下的无人机云端管理系统发展

日益增长的无人机飞行需求与有限的低空空域之间的矛盾愈发激烈,世界各国都在推进无人机管控政策和技术手段研究,即便在最自由的美国G类非管制空域,管理当局也在制定更为严格的无人机管控措施。无人机云端管理系统作为一种新型的数字化监管手段,其系统建设框架和技术路线得到了国内外学者和监管部门的广泛关注与研究。地理信息技术作为云端管理系统的应用技术之一,具体体现在以下几方面:利用全球导航卫星系统(GNSS)实现无人机精准空间定位;通过遥感技术(RS)获取影响无人机飞行安全的地理约束要素信息;基于地理信息系统(GIS)对低空地理空间数据进行组织管理以及构建低空虚拟地理环境等。论文结合团队在无人机低空应用上的研究进展,指出地理信息技术可以在云端管理和航路规划方面为无人机运行管理提供解决方案。     

Marine Boundary Layer Heights in the Tropical and Subtropical Oceans Derived from COSMIC-2 Radio Occultation Data

Using the global navigation satellite system(GNSS) and radio occultation(RO) refractivity data from the Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate-2(COSMIC-2) mission from January 2020 to December 2021, the spatial and temporal variability of Marine Boundary Layer Heights(MBLHs) over the tropical and subtropical oceans are investigated. The MBLH detection method is based on the wavelet covariance transform(WCT)algorithm, while the distinctness(DT) parameter, which refl...     

ADOP in closed form for a hierarchy of multi-frequency single-baseline GNSS models

Successful carrier phase ambiguity resolution is the key to high-precision positioning with Global Navigation Satellite Systems (GNSS). The ambiguity dilution of precision (ADOP) is a well-known scalar measure which can be used to infer the strength of the GNSS model for carrier phase ambiguity resolution. In this contribution we present analytical closed-form expressions for the ADOP. This will be done for a whole class of different multi- frequency single baseline models. These models include the geometry-fixed, the geometry-free and the geometry-based models, respectively. And within the class of geometry-based models, we discriminate between short and long observation time spans, and between stationary and moving receivers. The easy-to-use ADOP expressions can be applied to infer the contribution of various GNSS model factors. They comprise, for instance, the type, the number and the precision of the GNSS observations, the number and selection of frequencies, the presence of atmospheric disturbances, the length of the observation time span and the length of the baseline.     

Variational data assimilation for deriving global climate analyses from GNSS radio occultation data

A comprehensive global navigation satellite system (GNSS) based radio occultation (RO) data set is available for meteorology and climate applications since the start of GNSS RO measurements aboard the CHAllenging Mini-satellite Payload (CHAMP) satellite in February 2001. Global coverage, all-weather capability, long-term stability and accuracy not only makes this innovative use of GNSS signals a valuable supplement to the data set assimilated into numerical weather prediction (NWP) systems but also an excellent candidate for global climate monitoring. We present a 3D variational data assimilation (3D-Var) scheme developed to derive consistent global analysis fields of temperature, specific humidity, and surface pressure from GNSS RO data. The system is based on the assimilation of RO data within 6 h time windows into European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) short-term (24 h, 30 h) forecasts, to derive climatologic monthly mean fields. July 2003 was used as a test-bed for assessing the system’s performance. The results show good agreement with climatologies derived from RO data only and recent NWP impact studies. These findings are encouraging for future developments to apply the approach for longer term climatologic analyses, validation of other data sets, and atmospheric variability studies.     

国际大地测量参考框架技术进展

结合2007年7月意大利佩鲁贾(Perugia)第24届IUGG大会上世界各国科学家在国际大地测量参考框架方面的学术交流,全面回顾了自2003年以来全球参考框架领域的技术进展。具体针对全球参考框架,欧洲、北美、非洲等区域参考框架的技术进展,详细介绍了过去四年里世界各国在地心参考框架和全球垂直参考系统等方面所做的工作,对我国开展大地测量参考框架领域的研究具有非常重要的参考价值。     

基于改进RBF神经网络的GNSS高程拟合

针对传统的RBF神经网络模型在GNSS高程拟合中拟合精度较低、稳定性较差、相关因子需提前人为设置等问题,通过将改进的自适应权重粒子群优化算法与MATLAB RBF神经网络函数newrb相结合,实现RBF神经网络函数模型中隐含节点数和SPREAD值的自动优化选取,提高算法在GNSS高程拟合中的精度和稳定性。通过实例分析,该方法拟合精度高,可达到mm级精度,相对于传统的二次多项式模型精度提高17%,稳定性良好。     

利用小波变换对暴雨过程中GNSS气象要素的初步探索

利用小波分解对地基GNSS获取的可降水量(PWV)、气压和对流层延迟(ZTD)等时序进行处理和分析,以暴雨的实际降水量作为判别依据。研究结果表明,1 h间隔PWV与ZTD的小波高频分解系数接近,均能够从中提取暴雨预报特征信息,可用高频ZTD代替PWV进行小波分析;频率在30 min-1h之间的ZTD,预报时间信息应在第1~3层级进行搜寻,30 min以下频率的应在第3~5层级进行搜寻;db4小波分解PWV的暴雨预报阈值可设为-1.2,db4小波分解ZTD的暴雨预报阈值可设置为-0.007,db2小波分解ZTD的暴雨预报阈值可设为-0.01。     

大规模GNSS网分布式存储与解算方法

针对GNSS大网在海量数据存储和解算方面面临的挑战,设计了从基础设施、数据管理、计算和服务到应用的GNSS分布式存储与解算体系结构;基于HDFS改进了GNSS数据存储目录结构;基于HBase设计了GNSS数据存储表结构;基于MapReduce提出了GNSS大网分区分布式解算策略。实验搭建了分布式平台,实现了GNSS数据分布式存储、并行检索和发布以及GNSS大网分区分布式解算,存储和解算性能均得到了较大提高。结果表明,所提出的方法可用于GNSS大网数据存储和解算。