山東CORS坐標(biāo)框架點(diǎn)時(shí)頻分析.pdf

1、山東省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行綜合應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)（Shandong Continuously Operating Reference Station System，簡(jiǎn)稱SDCORS）在不同的領(lǐng)域和行業(yè)之間搭建了一個(gè)服務(wù)和技術(shù)平臺(tái)，作為“數(shù)字山東”的基礎(chǔ)設(shè)施之一，同時(shí)也是空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)工程。本文主要圍繞 SDCORS坐標(biāo)框架點(diǎn)時(shí)間序列展開分析和研究，建立合適的坐標(biāo)時(shí)間序列模型，對(duì)各種誤差模型進(jìn)行修正，進(jìn)一步提高 SDCORS的測(cè)量精度，為山東地區(qū)

2、的坐標(biāo)參考框架提供一定的約束。
　　由于各種原因，坐標(biāo)框架點(diǎn)原始坐標(biāo)時(shí)間序列中存在奇異值、不均勻采樣情況和階躍式點(diǎn)位突變。因此在對(duì)框架點(diǎn)坐標(biāo)序列進(jìn)行分析之前，需要對(duì)原始坐標(biāo)序列進(jìn)行預(yù)處理。由于坐標(biāo)框架點(diǎn)受多種因素的共同影響，這些因素之間相互作用，使框架點(diǎn)的坐標(biāo)序列表現(xiàn)出一定的周期性。研究其周期性變化規(guī)律可以為地球物理現(xiàn)象和地殼運(yùn)動(dòng)提供一定的約束，提高山東地區(qū)參考框架的精度。本文通過小波譜探測(cè)坐標(biāo)時(shí)間序列中隱含周期項(xiàng)，得到坐標(biāo)時(shí)間序

3、列的頻率特性，通過小波分析和小波包分析提取坐標(biāo)時(shí)間序列的周期項(xiàng)，在時(shí)間域分析各周期信號(hào)的振幅相位等特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)山東地區(qū)參考框架框架點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)間序列中存在年周期、半年周期、季節(jié)性周期和月周期信號(hào)。
　　框架點(diǎn)組成的區(qū)域 GPS網(wǎng)中存在共模誤差，掩蓋了框架點(diǎn)自身的形變特征。通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了基于主成分分析的空間濾波的可行性，進(jìn)而分析了15個(gè)框架點(diǎn)組成的區(qū)域GPS網(wǎng)的坐標(biāo)時(shí)間序列，通過主成分分析提取了15個(gè)站點(diǎn)三個(gè)坐標(biāo)分量的共模誤差，進(jìn)

4、而對(duì)區(qū)域網(wǎng)進(jìn)行了空間濾波。濾波后各測(cè)站相對(duì)ANQI站的相關(guān)系數(shù)在N、E、U三個(gè)坐標(biāo)分量上平均下降了74％、85%和75%。通過對(duì)提取的共模誤差的小波譜分析，得到了共模誤差序列的頻率特征，并分析了共模誤差產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明共模誤差序列中同樣存在年、半年、季節(jié)周期信號(hào)，且各周期信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間和振幅也不盡相同，電離層、對(duì)流層、潮汐等因素引起的誤差是共模誤差產(chǎn)生的主要原因。
　　以SDCORS中26個(gè)框架點(diǎn)兩年的坐標(biāo)時(shí)間序列為例，用譜指

5、數(shù)法分析了框架點(diǎn)噪聲類型，用最大似然估計(jì)獲取了各種噪聲的分量，進(jìn)而建立了噪聲組合模型。結(jié)果表明SDCORS框架點(diǎn)噪聲模型可以用白噪聲+閃爍噪聲的形式來加以描述，其中白噪聲的平均值為1.25mm，閃爍噪聲的平均值為5.46mm。SDCORS框架點(diǎn)坐標(biāo)序列噪聲組合模型的建立對(duì)提高其站點(diǎn)的精度具有重要的參考價(jià)值。
　　對(duì)山東省沂沭斷裂帶兩側(cè)框架點(diǎn)進(jìn)行了多尺度相關(guān)分析，計(jì)算了斷裂帶兩側(cè)框架點(diǎn)在整體和不同周期尺度下的相關(guān)系數(shù)，為研究 GPS