GPS监测地壳形变漂移速度的计算

根据动态卡尔曼滤波理论,结合GPS监测地壳形变数据处理的特点,构建了动态卡尔曼滤波计算地壳运动漂移速度的数学模型.结合IGS的GPS连续观测网络部分站点的多期数据,使用精密定位定轨软件GAMIT进行定位计算,获得高精度的站点坐标.将坐标作为具有先验方差信息的准观测值,设置站点漂移速度为未知数,进行卡尔曼滤波漂移速度的估计.计算结果与已有结果的比较表明,卡尔曼滤波漂移速度估计可以达到mm级的精度,可用于GPS监测地壳形变进行漂移速度的估计.     

中国大陆主要块体现今运动状态联合反演研究

基于中国大陆多年来的GPS速度数据和地震矩张量数据,在充分考虑大陆内部构造活动的基础上,联合反演研究了中国大陆主要块体的欧拉运动参数。将两种观测数据的相对权比同欧拉参数一同作为反演参数,利用联合反演模型和优化方法,合理地提取了观测数据中的块体运动信息。研究结果表明:(1)7个亚板块表现出复杂的运动和变形格局,以南北带为分界线,西部从南向北逐渐减弱,西藏亚板块中构造块体的欧拉矢量转速平均约为0.551°/Ma,新疆亚板块中各构造块体的欧拉矢量转速平均约为0.267°/Ma;南北带西部多数块体的运动明显大于东部,华北亚板块的欧拉矢量转速平均约为0.251°/Ma,华南亚板块约为0.283°/Ma。(2)中国大陆地壳的形变具有明显的整体形变趋势,同时亚板块或构造块体之间又表现出构造运动的区域性和差异性。(3)在联合反演中,GPS资料主要作用在于确定地壳运动的现时性,地震矩的作用主要是确定运动的趋势性。利用两种观测数据进行联合反演,可最大限度地提取块体运动的信息。     

利用区域GPS观测网探测夏季降雨中大气可降水量

采用南京区域GPS观测网的观测数据,结合地表大气参数,计算出夏季降雨过程中的相对GPS大气可降水量;再加入国内3个IGS参考站的观测数据组成超长基线,计算出同时间段内的绝对GPS大气可降水量,并与探空数据所得的大气可降水量进行对比.结果表明:GPS大气可降水量与探空数据所得的大气可降水量有较强的一致性;在精确性和相关性...     

基于GAMIT/GLOBK大陆构造单元稳定性研究

中国大陆板块内部构造变形复杂,火山、地震等活动频繁,这导致各构造单元运动剧烈.因此研究今中国大地构造格局以及构造单元的相对移动趋势具有重要的意义.利用GAMIT/GLOBK软件对近几年某些构造单元的位移方向和位移量进行分析,提出了一套完整的大陆构造单元稳定性分析的方法和流程,并通过IGS站数据进行了验证,结果表明该方法可行.基于GAMIT/GLOBK的GPS定位方法为大陆构造单元变化分析提供了先进、高效的手段和方法.     

利用GPS数据探测地球大气可降水量的研究

本文首先论述了国内外利用GPS数据反演大气可降水量的研究现状和进展,然后介绍了GPS反演大气水汽的原理与方法和GAMIT软件的基本的批处理过程,并利用GAMIT软件对选取的五个IGS站包括BJFS(北京房山)2010年9月GPS数据进行解算,反演了BJFS 9月份的大气可降水量,并将所得数据分别与IGS站测得数据和实测降水量数据进行比较分析。结果表明,所得数据其趋势基本一致,论证了利用GPS反演大气可降水量的可行性。     

流动地磁矢量测量中的地理方位角观测误差统计分析

在流动地磁矢量测量中,需要首先知道准确的地理方位角,进而求得磁偏角.在外业测量中,采用GPS静态观测定向的方法获取地理方位角.在流动地磁监测团队现有基线观测及解算方法的基础上,通过对实际观测数据的精度评估,给出精度估计模型,找到影响GPS短基线定向精度的主要影响因素.结果表明,在地磁矢量测量中,基线定向主要误差源为天线相位中心偏差、多路径效应和接收机噪声;北方向与东方向精度比约为1∶2,高程方向精度最低;定向精度不再简单的与距离成反比.文章提出了控制监测点选点要求、改进GPS接收机天线和对GPS天线进行检校等措施,以提高GPS短基线定向精度.     

基于不同参考框架的GPS卫星天线校验

重新估计了基于不同参考框架的GPS卫星天线PCO(相位中心偏差)和PCV(相位中心变化)参数.计算过程中,通过固定测站天线的PCO和PCV,并将测站坐标强约束至不同的参考框架之下,降低了GPS卫星天线参数和接收机天线参数以及参考框架参数之间的相关性.结果显示,基于不同参考框架的同类型卫星天线PCV差异的平均值为0.726mm;与IGS发布值差异的平均值为0.844mm;基于新公布的IGS14参考框架的GPS卫星天线PCO估计结果与IGS(国际GNSS服务)发布值差异的平均值为-14.4mm,基于IGb08参考框架的卫星天线PCO估计结果与IGS发布值差异的平均值为-16.8 mm.以上结果表明,本措施提高了GPS卫星相位中心PCO/PCV的一致性,从而也能提高GNSS(global navigation satellite system)技术用于框架传递的连续性.     

DEM辅助的InSAR零中频处理基线估计方法

为了提高无地面控制点信息和精密轨道数据时合成孔径雷达干涉测量(InSAR)基线估计的精确性和实用性,借鉴零中频矢量滤波的思想,提出了数字高程模型(DEM)辅助的InSAR零中频处理基线估计方法.该方法利用卫星轨道法估计基线参数初值,并根据该基线参数值,由低精度DEM模拟覆盖区的干涉图,将模拟干涉图与原始干涉图做差分处理得到差分干涉图.以零中频为判别依据,对差分干涉图进行快速傅里叶变换(FFT)基线估计,获取基线参数初值的改正量,并修正基线参数初值,通过迭代直至差分干涉图的二维中心频率接近于0.利用甘肃兰州地区和伊朗BAM地区ENVISAT ASAR数据进行了验证,实验结果表明:利用该方法能有效进行基线估计,可得到与精密轨道基线估计方法相近的结果,具有不依赖于精密轨道参数和地面控制点的优势.     

小区域GPS网GAMIT解算结果与IGS站选取的关系

在江苏省全球导航卫星连续运行参考站综合服务系统(JSCORS)网中选择5个站点组成一个小区域全球定位系统(GPS)网,利用GAMIT软件解算2008年年积日为第196~202日的数据,分析在解算过程中选取全球定位系统服务(IGS)基准站南北半球分布、数量分布(0～10个)对解算结果精度的影响.结果表明,使用GAMIT软件处理该类小区域GPS网观测数据时,最好选取IGS站提供参考框架,但可不必选择位于南半球的IGS站;选取的IGS站空间分布要尽量均匀,数量上选取6～7个即可.     

中国地壳运动观测网络的海潮位移改正系数

大型GPS分析软件包GAMIT从10.0以上版本开始，正式采用由瑞典Onsala空间观测站Mr.H.G.Scher-neck提供的海潮位移改正系数表stations.oct,用来计算GPS测站的海潮位移改正，但是系数表中只包含少数中国的IGS站，不能满足国内高精度大地测量，特别是地壳形变监测等数据处理的需要，为此，利用NAO99b全球海潮模型和基于1066A地球模型的格林函数，计算了中国地壳运动观测网络全部25个基准站的海潮位移改正系数，将计算得到的系数替换或补充到原有的stations,oct文件中，就可以在计算海潮位移改正时减少测站坐标内插所带来的误差，提高GPS数据处理的精度。     

基于GPS可降水量反演的武汉市大雾生消研究

介绍了地基GPS大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)反演原理。利用GAMIT软件解算IGS站数据得到PWV,用逐时分析PWV的方法研究了武汉市一月份大雾生成和消散各个阶段能见度的变化。通过分析大雾过程中PWV的变化,确定大雾所处的阶段;同时对比了一月份雾天和晴天、雨天的PWV数据,分析了雨天和雾天的湿度、温度、露点的变化特点。研究结果表明武汉地区大雾的形成是多种因素综合作用的结果。     

Model analysis method (MAM) on the effect of the second-order ionospheric delay on GPS positioning solution

In this paper,we develop an approach to study the effect of second-order ionospheric delay on GPS positioning based on the ionosphere-free combination (abbreviated to Lc) of GPS dual-frequency carrier phase observables,in which the first-order ionospheric delay has been eliminated.GPS data from IGS WUHN tracking station during April 9 23,2003 is used to perform the above approach,and results show that the second-order ionospheric delay in GPS so-called ionosphere-free observables will result in the regular ...     

我国中低纬地区GPS定位中的电离层二阶项延迟影响分析与研究

基于消除电离层一阶项延迟的双频载波相位Lc线性组合观测量,利用中国地壳运动观测网络以及国际IGS（International GNSS Service）提供的6个跟踪站连续15天的观测数据,初步分析和研究了电离层二阶项延迟对我国中低纬地区全球定位系统（Global Positioning System,GPS）定位结果的影响.研究结果表明,在电离层二阶项延迟影响下,我国中低纬地区GPS定位结果呈普遍规律性南移的现象,且各地区南偏趋势差异甚微.     

基于国家测绘局GPS连续运行参考站的定轨

为了解决采用地面GPS连续运行参考站进行高精度定轨问题,采用轨道积分方法,利用国家测绘局8个GPS连续运行参考站和9个中国周边IGS连续运行参考站,设计了多种天数的区域性定轨计算方案,研究了轨道确定的理论、步骤和参数设置规律.结果表明:3天轨道解的平均精度为0.19 m,5天轨道解的平均精度为O.21 m,7天轨道解的平均精度为O.28 m,3天解平均定轨精度最高,优于0.2 m,证明了并非随着地面数据天数的增加而精度随之增加,可以用最少的数据量获得最优的定轨结果.定轨试验计算的是区域性轨道,与全球轨道相比,存在一定的偏差.该成果对我国定轨研究特别是未来的广域增强系统轨道预测具有一定的指导意义和参考价值.     

仅采用Fr（φ）项的中长基线解算法的研究

仅采用Fr（φ）项的基线向量解算法由于不进行周跳的探测和修复,以及整周模糊度的确定等工作,无法利用双频观测值来消除电离层延迟,因而只能用于短基线向量的解算。利用IGS提供的全球电离层格网图GIM来进行电离层延迟改正,取得了较好的效果,使该算法也能使用于中等长度的基线向量的解算。实际计算结果表明：利用24h的观测资料和上述方法来计算边长为31km～107km的GPS控制网时,基线向量的精度可达0.2ppm.     

Background of crustal movement of Chinese mainland

Based on GPS data during May 1995-March 1998 of 12 IGS stations located in the Chinese mainland and its surrounding areas, the horizontal displacement rates of these IGS stations have been determined. The result can be available to study the background of the crustal tectonic motion in the Chinese mainland.     

Preliminary results and analyses of using IGS GPS data to determine global ionospheric TEC

Using the spherical harmonic (SH) function model and the dual frequency GPS data of 139 International GPS Service (IGS) stations for July 15 of 2000, the global ionospheric total electron content (TEC) is calculated and the basic method is investigated. Here, preliminary results are reported and the problems and difficulties to be solved for using GPS data to determine the global ionospheric TEC are discussed.