高频GPS实时单点测速误差分析

分析利用载波相位变率实时测速的误差来源及其对测速的影响,并利用静态观测动态处理方法对实时单点测速精度进行验证。结果表明利用载波相位变率和GPS广播轨道实时单点测速,水平分量可达到几个mm/s,垂直方向优于1 cm/s。

三峡库区秭归GPS滑坡监测网数据分析

利用三峡库区秭归香溪-野猫面段10个GPS监测点的两期(2005—2007年)观测数据,采用参数约束平差方法分别计算出观测网两期的经典平差、拟稳平差和自由网平差结果,获得了3种平差方案下两期观测的形变位移,并对监测点稳定性作了初步分析。

Kalman滤波估计GPS载波相位变率的测速方法与实现

利用差分测速和Kalman滤波估计相位变率方法对某次航空重力测量的飞行数据进行了解算,通过与GT-1A自带的GPS高精度定位测速软件和WAY-Point软件比对分析,结果表明:采用Kalman滤波估计相位变率的GPS差分测速,能够适应较复杂的运动模式,定速精度达到mm/s级,高于WAY-Point软件的动态测速精度。

BDS接收机天线相位中心标定

在高精度GNSS定位中,接收机天线相位中心偏差(PCO)和天线相位中心变化(PCV)的影响不可忽略。目前,IGS发布的绝对天线相位模型文件中包含了GPS/GLONASS系统的标定值,但是没有发布北斗系统(BDS)的标定值。本文借助机械臂可以控制天线自由旋转,在数小时内实现全方位GNSS观测的特性,采用历元间差分的方法对接收机天线包括GPS L1/L2和BDSB1I/B2I/B3I等多个频点的PCO和PCV分别进行标定和拟合。标定结果表明,比较最小二乘估计的GPS PCO与IGS发布值,其STD和RMS在L1/L2上均小于1 mm;BDS PCO估计值的STD在B1I/B2I/B3I上分别为0.5、0.3、0.3 mm。利用球谐函数拟合的GPS PCV格网值与IGS发布值相比,其偏差在天顶距小于75°时均小于1.5 mm。BDS PCV拟合值范围均在-5~8 mm,且随天顶距变化曲线呈现波谷状。BDS PCV在低高度角处拟合值波动较大,随方位角变化曲线峰值-峰值最大达到了5.6 mm。

四川省理县西山村滑坡运动变形过程中的微震研究

西山村滑坡位于地震活动性剧烈的龙门山地区,这个区域有大量的滑坡在汶川地震中被触发,此后西山村滑坡发生持续变形.为了监测该滑坡体的运移和局部破裂产生的微弱的地震信号,由微震事件获取滑坡滑动和变形模式,2015年八月底至十一月底,我们在滑坡上布置了30套地震仪.首先通过信号到时和波形特征把滑坡上的微震信号从人类活动产生的信号和滑坡体以外的区域地震信号区分开来.然后以识别到的微震波形为模板,用滑动时窗互相关的方法匹配其他的微震事件.结果表明,96个微震事件能被30个台站都记录到.通过对这些事件的定位,我们发现大部分(80个)能被所有台站记录到的事件发生在滑坡的底部,其他的少部分(16个)发生在滑坡的顶部.这意味着有相当多的能量积聚在滑坡的顶部和底部,而滑坡的底部则更活跃.除此外,在滑坡的中部有较多更微弱的事件被周围的部分仪器记录到.基于这些微震事件的位置,我们发现四个辐射地震信号的不稳定区域和钻孔监测到的不稳定区域比较吻合.这些辐射地震信号的不稳定区域应该和滑坡体的运动和内部变形相关.由此表明,地震学方法也是监测滑坡的变形的有效手段,是现有监测手段的有力补充.

利用平滑先验信息方法分离高频GPS数据静态永久变形与地震波

震后高频GPS观测资料详细记录了地震引起的静态永久变形和地震波信息,如何实现二者的有效分离是准确反演地震参数的关键因素。本文引入平滑先验信息方法(SPM)对近几年3次地震的高频GPS数据进行处理和分析,尝试实现二者的有效分离。结果表明,SPM方法可以简单、快速、有效地分离高频GPS动态位移中的静态永久变形和地震波信息,数据处理结果完整、清晰地记录了由主震引起的静态永久变形、余震引起的静态永久变形和震后余滑位移以及地震波信息,可为准确反演震源参数、断层破裂过程提供重要的约束条件。

连续重力观测资料同震信号的一种分离方法

采用正则化平滑因子方法,对重力台站连续观测资料进行处理和讨论,尝试分离同震信号。结果表明,该方法可以有效地分离并获取同震重力效应和地震波信号,且估算的同震重力效应与理论模拟有较好的一致性,可为快速反演地震参数及地震预警提供更多的约束条件。

利用小波分解重构提取高频GPS数据静态永久性变形

研究了利用小波分解重构提取高频GPS数据静态永久性变形的方法。通过对El Mayor-Cucapah地震和东日本大地震两次地震高频GPS数据的处理和分析表明,PPP模式处理的高频GPS数据能够获取和强震仪相近的短周期强运动位移信息,并且保留了静态永久性变形信息;利用小波分解重构可以高精度地估计高频GPS动态位移中的静态永久性变形,有效区分主震和余震造成的静态永久性变形以及震后蠕滑位移。

相对定位双差模型中的天线相位缠绕误差分析

在全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)定位中,相位缠绕是右极化信号因接收天线与发射天线发生相对旋转而产生的误差。当天线只绕其极化轴旋转时,短基线相对定位双差模型可以消除相位缠绕,因此静态短基线测量以及实时动态测量通常忽略此项误差改正。为了研究当天线旋转方向与极化轴方向不一致时(即发生倾斜摆动)双差模型中的相位缠绕影响,首先利用旋转机械臂设计了3种天线姿态变化方式。然后,从利用附加天线外部姿态信息计算的相位缠绕理论值和实测相位双差观测值残差两个方面进行验证分析,证明了当天线发生倾斜摆动时短基线相对定位双差模型不能完全消除相位缠绕误差。当天线倾斜幅度达到±50°时,相位双差残差达到峰值(0.03 m)。在使用姿态信息进行相位缠绕改正后,单颗卫星的双差残差均方根误差(root mean square error,RMSE)减小了21%~47%,动态短基线定位坐标偏差RMSE减小了27%~33%。最后验证了短基线相对定位中天线倾斜造成的相位缠绕影响与中长基线中地球曲率造成的相位缠绕影响具有近似等效性。

基于地震波和InSAR资料的2010年遂宁M5.0地震发震断层与机理研究

四川盆地位于扬子克拉通西部青藏高原以东,属于稳定的地质块体,盆地内部历史地震活动性低.然而2010年1月31日四川省遂宁市发生的M5.0地震造成了较为严重的破坏,此次地震的震源特征及发震机理引起了广泛关注.已有研究表明遂宁地震深度很浅,有可能发生在沉积盖层中,其震源机制解以逆冲为主且含有一定的走滑分量,但是该地震的发震断层面尚未得到严格约束.本文基于震中距离300km以内的宽频带地震波形数据以及ALOS PALSAR卫星升轨SAR数据,进一步研究此次地震的深度、发震面震源信息,探索发震机理.InSAR同震形变场显示震中区东南部以抬升为主,最大视线向位移约为13.6cm,远大于正常深度(10km左右)5级的地表位移,表明震源深度很浅.通过地震波形和InSAR资料联合反演,得到此次地震的矩震级约为M_(W)4.5,其发震断层面走向17°/倾角66°/滑动角90°,质心深度浅于1km,表明此次地震发生于倾向为南东东的高倾角逆冲断层的浅部.综合分析,进一步确认了该地震可能由下部储层高压流体向上部扩散过程所触发.