基准站非线性变化的成因及消除或减弱的方法与途径.pdf

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1、第37卷第10期测绘与空间地理信息Vo1．37，No．102014年10月GEOMATICS＆SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYOct．，2014基准站非线性变化的成因及消除或减弱的方法与途径赖山东，叶繁(江西省基础测绘院，江西南昌330001)摘要：近2O年累积的全球IGS基准站位置时间序列呈现显著的非线性变化，尤其是高程方向的季节性变化。随着各研究领域对大地测量成果所要求的精度越来越高，大地点位的非线性时变越来越受到关注。本文详细阐述了造成基准站非线性变化的成因，包括与GPS相关的技术类

2、系统误差、地球物理效应、接收机及天线变化、地震引起的突变、噪声影响等，研究了消除或减弱各种非线性变化的方法及途径。关键词：基准站；非线性变化；消除；减弱中图分类号：P228．4文献标识码：B文章编号：1672—5867(2014)10—0128—02TheCausesofNonlinearChangesoftheBaseStationandtheMethodsandWaystoEliminateorWeakentheChangesLAIShan—dong，YEFan(JiangxiBasicSurveyingan

3、dMappingInstitute，Nanchang330001，China)Abstract：TheglobalIGSbasestationpracticesequenceaccumulatedoverthepast20yearsshowedasignificantnonlinearchanges．especiallyseasonalchangesinelevationdirection．Withtheprecisionofgeodeticresultsinresearchfieldsisgettinghigh

4、erandhigher，peoplepaymoreattentionontheearthpointnonlineartime—varying．Thispaperelaboratesthecausesofnonlinearchangesofthebasestation，includingtechnicalsystemerrorassociatedwithGPS，geoph)rsicaleffects，mutationscausedbyreceiverandantennachangesandeaahquakes，no

5、iseefect，etc．，studyingthemethodsandwaystoeliminateorweakenthenonlinearchanges．Keywords：basestation；nonlinearchanges；eliminate；weakenIGS基准站的非线性运动十分重要。1非线性变化的成因2)未模型化周期性海洋潮汐几乎所有IGS基准站坐标时间序列都呈现显著的非海洋潮汐造成的地表形变最大可达100mm，长距离线性变化，特别是高程方向的季节性变化。造成非线性GPS精密数据处理考虑其影响。通常

6、仅计算11个离散海变化的因素主要包括三类：与GPS相关的误差，未模型化潮主分量造成的测站位移。未模型化的日带及半日带海或模型化不完善的地球物理效应以及随机噪声的影响。洋潮汐会造成长期影响，使得测站坐标时间序列产生虚1．1与GPS相关的误差假的半年以及周年变化信号。尽管如此，参与ITRF08建GPS信号传播过程中的对流层、电离层延迟改正模型立的各IGS分析中心仍采用11个主分量海潮改正模型。的不完善，GPS天线的多路径效应等技术类误差是造成测最新版本的IERS协议2010建议未来的ITRF建立过程中站虚假非线性变化

7、的重要来源。需考虑除11个主分量以外的其他潮汐分量造成的测站1)未模型化周期性大气潮汐位移。大气的昼夜加热使得地表气压呈周日、半周日及更3)高阶电离层延迟高谐波频率的振荡。这种大气潮汐造成的地表垂直形变国际上就高阶电离层延迟展开了深入的研究，取得振幅与海洋潮汐负载中某些潮汐分量的影响量级相同。了丰富的成果。研究发现，忽略二阶电离层延迟改正会然而，最新版本ITRF2008的建立并未考虑周日、半周日大导致IGS基准站南北方向较强的半周年振荡；未模型化的气潮汐的影响。此外，忽略周日、半周日大气潮改正将导二、三阶电离层延

8、迟可能是造成IGS基准站南北方向近年致产生交点周年及半周年虚假周期性信号。因此，去除周期振荡的原因。国内开展的电离层延迟高阶项研究主周日、半周日大气潮造成的虚假周期信号对于正确解释要体现为对定位的影响。电离层二阶项改正会造成中纬收稿日期：2014—05—16作者简介：赖山东(1983一)，男，江西赣州人，_T程师，硕士，2006年毕业于武汉大学测绘学院测绘1=程专业，主要