精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标方法

为了解决精密单点定位结果存在坐标框架历元不明确、时间坐标基准不统一、使用速度场转换精度,导致难以应用到实际工程中的问题,分别采用全域七参数转换法、局域七参数转换法,以及使用点位速度进行转换的基线法、反距离加权法、欧拉矢量法对上海区域利用精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标进行研究,并分析了其适用性。结果表明七参数方法精度略高于使用速度进行转换的方法,转换精度达到毫米级,可以满足实际工程中的需要,且局域七参数转换法精度略高于全域七参数转换法。使用速度进行转换的方法中基线法的转换精度最高,可以达到毫米级。在实际工程应用中推荐使用七参数转换方法将精密单点定位结果转换到CGCS2000坐标系下,以充分发挥精密单点定位技术的优势。

电离层虚高误差影响下基于神经网络的单站定位结果修正

针对电离层虚高观测误差使得超视距目标定位精度受到一定限制的问题,提出了一种电离层虚高误差影响下基于神经网络的单站定位误差校正方法。在存在电离层虚高误差的单站定位场景中,利用神经网络对多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法的位置估计结果进行修正。仿真实验表明,在信噪比为0 dB的情况下,30 km的电离层虚高误差引起的定位误差能从111 km降到10 km以内。

一种GNSS定位结果质量评价指标

由于单一指标或将多种指标简单结合无法有效表征GNSS定位结果的质量,提出一种综合评价指标。该指标对观测数据质量指标、GNSS定位处理算法特征数据进行归一化处理,利用变异系数定权方法,将多种指标进行线性组合,所得到的新指标即为综合评价指标。新指标数值越小,表明结果质量越好。实测数据验证表明,新指标是一种有效的定位结果质量评价指标,可服务于工程实践,同时可为GNSS定位结果质量评估提供新思路。

西北区域自动地震速报系统定位结果评估

西北区域自动地震速报系统是中国地震局5大区域速报系统之一。分析了2009年7月1日至2011年8月31日该系统产出的149个天然地震与全国统一地震编目系统定位结果的匹配情况:97.3%的地震发震时刻偏差小于5s;96%的地震震中偏差分布在5～30km之间;94%的地震深度偏差不超过5km;68.5%的地震震级偏差不大于0.3。分析了7个非天然地震的匹配情况。并对未匹配地震及偏差较大地震作了进一步的分析。对自动地震速报系统的整合与完善提出了一些建议。

国家地震速报备份系统定位结果评估

国家地震速报备份系统的自动实时处理系统能够在地震发生后几分钟之内自动确定出地震的3要素。分析2009年1月～2010年10月的自动定位结果后发现,282个4级以上地震的自动定位结果与中国地震台网中心(CENC)的人机交互速报结果(CC)匹配;70%的地震震级误差≤0.3;69%的国内及周边地区地震的震源水平位置定位误差≤20km,73%的国外地震的震源水平位置定位误差≤50km;国内及周边地区地震的平均速报时间为3.5min,国外地震平均为11.1min,该系统速报速度明显高于人机交互速报速度。全球6级以上地震中有284个的定位结果与欧洲-地中海地震学中心(EMSC)的实时定位结果匹配,其中49%的地震震级误差≤0.3;73%的地震水平误差不超过50km,68%的地震震源深度误差≤50km,对于震源深度大于300km的深源地震,90%的地震震源深度误差不超过50km。另对未匹配及误差较大的地震事件进行了进一步的分析。

GPT和GPT2模型的偏差对定位结果的影响

气象模型GPT和GPT2均可用于获取测站的气压、气温等气象要素,对计算对流层延迟具有重要作用并在高精度的GPS数据分析中被广泛使用。GPT2对GPT模型精度的改进在很多文献中已经得到验证,但是目前没有相关文献对采用这两种模型获得的坐标时间序列的差异进行详尽的分析。本文分别利用气象模型GPT和GPT2处理相同的连续观测站数据,发现气压值偏差的季节性变化导致测站垂向位置偏差也产生季节性变化,是测站垂向位置"伪"年周变化信号的来源之一;同时,模型之间的气压值偏差对垂向位置的影响与测站纬度相关,表现为先验天顶延迟偏差传递进垂向位置偏差的比例随测站纬度增加而增大。

新旧JOPENS系统对地震速报的定位结果分析

本文采用新的JOPENS 6.0系统和旧的JOPENS 5.2系统分别对2019年已经速报的地震进行重新定位,对定位结果进行分析。通过选取2019年陕西地震台网速报的5个地震,通过JOPENS系统的地震分析软件MSDP中的常用的单纯型方法、LocSAT、Hyposat等方法分别对两种不同的系统使用相同的震相进行重新定位,并对不同的方法定位结果进行分析。

GNSS系统时间偏差的确定及其对定位结果的影响

由于GNSS各个导航系统都有独立的系统时间,在GNSS多模导航定位中需要对各导航系统之间的系统时差进行处理。以GPS/GLONASS双模导航为例,讨论了系统时差的解决方法以及系统时差对定位结果的影响。实验结果表明,在多模导航定位中考虑系统时差可以有效地提高定位结果的准确性,改善定位结果的精度。

山西台网地震速报软件定位结果偏差分析

选取2009—2011年山西地震台网的地震事件,运用速报软件进行全自动处理,并进行快速人工修正,与编目结果或中国地震局的正式速报结果进行对比分析,得出速报软件修正后的自动定位结果是可信的,可满足现阶段区域地震台网正式速报参考信息的要求。

以震源精确定位结果分析张北地震序列的破裂特征

利用远场和近场数字地震观测记录 ,重新测定了张北地震序列ML≥ 3级地震的震源位置 ,结合修订后的震源机制、宏观烈度分布资料 ,给出了张北地震序列的破裂特征。地震序列由走向NWW、倾向NNE、倾角 4 4°、长 11.5km的左旋走向滑动的主破裂面 ,2条NNE走向、高倾角、右旋走滑的次要破裂面组合而成。NWW和NNE走向的破裂面共轭展布 ,2条NNE向的破裂面呈右阶斜列 ,3条破裂面先后依次出现。破裂面埋深 1.4～ 7.6km ,在地壳的浅部。研究表明 ,在没有发现活动断裂的“构造稳定区” ,利用精确可靠的强震序列震源位置、震源机制和宏观烈度分布资料 ,从三维空间分析研究强震序列的震源断层 。

北京闪电综合探测网(BLNET):网络构成与初步定位结果

北京闪电综合探测网(Beijing Lightning NETwork,简称BLNET)由10个观测站组成,每个子站主要由闪电快、慢电场变化测量仪(也称快、慢天线)和闪电甚高频(VHF)辐射探测仪构成,实现了对闪电的多频段的综合观测。本文首先详细介绍了BLNET的网络构成,然后利用蒙特卡罗法对网络的定位误差进行了理论分析,模拟结果表明网络内部水平定位误差小于200 m,网络外部100 km处水平定位误差小于3 km,最后利用Chan氏算法和Levenberg-Marquardt算法相结合的方法,对发生在2013年7月7日的一次雷暴过程分别进行了地闪和云闪定位,将定位结果和对应时次的雷达回波进行比较,发现地闪和云闪都出现在大于30 d BZ的雷达回波区,表明了探测网络和定位方法的可靠性。

西南区域自动地震速报系统定位结果评估

对比分析2009年7月1日~2017年12月31日西南区域自动地震速报系统产出的1467个地震定位结果与全国统一编目目录,结果显示:①自动速报的平均用时为70s;96.37%的地震发震时刻偏差小于5s;91.64%的地震震中定位误差小于20km;99.52%的地震深度偏差小于20km;②当3.0≤M<4.0时,震级匹配最好;当M<3.0及4.0≤M<4.5时,震级偏差小于0.3;当M≥4.5时,自动速报震级小于统一编目震级,且震级越大,偏差越大;当M≥6.0时,震级偏差明显增大,自动速报震级不具可靠性;③发震时刻、震中位置、震级、深度等偏差较大的问题,主要是台站分布不合理且没有近台、大震尾波的干扰、同一地区短时间震群事件中的余震较多等因素造成的。此外,对系统的漏报、误报情况进行了分析,并对区域自动地震速报系统的完善与整合提出了建议。

GPS广播星历误差及对定位结果的影响

分析了GPS广播星历的精度情况,探讨了广播星历对不同长度基线的精度的影响,给出了广播星历在相对定位中适用的基线长度范围,推导了轨道误差在实时单点定位情况下所产生的影响。

定位子台网的选取对定位结果影响研究

选取了河北及邻区58个不同区域的地震，分析“定位子台网”分布对地震定位精度的影响，研究“定位子台网”的选取规则。分别探讨了三种台站分布情况下定位偏差、水平误差、拟合残差随空隙角、近台距离、远台距离的变化；定位偏差以及水平误差与拟合残差的关系。结果显示，速报时选择7～9个分布相对合理的“定位子台网”参加定位结果比较好，使用水平误差估计定位结果质量比较适合。

华北地区地震重新定位结果分析

用双差地震定位法对华北地区（111°-120°E，35°～42°N）1993-2004年6771次地震（1．0≤M≤6．6）重新定位。重新定位后的结果显示：地震活动呈北东与北西向线性分布，与活动断裂关系密切；在新河断裂下方，存在两条走向北东、向西南倾斜的、不同深度的地震活动带，浅部的从地表向下延伸约20km，长60km，深部的从25km到34km，长约40km；83％的地震震源深度位于0～15km范围内，比由常规地震定位法给出的华北地区（7—21km）的震源深度要浅得多，说明华北地区的地震基本都集中在中上地壳中；约有92％的地震震源深度位于1～24km，表明24km是华北地震构造区震源深度的下界。

合理权比对GPS/BDS伪距单点定位结果的影响分析

GPS/BDS组合定位综合利用两系统观测值进行定位解算,但GPS系统与北斗系统间存在着系统差异,为了保证组合定位时两系统间数据合理分配,需确定解算时两系统观测值间合理的权比。本文通过对几组不同先验权比时伪距单点定位结果比较选出的最佳权比与利用Helmert方差分量估计方法求得的两个系统伪距单定位权比进行分析,结果表明,GPS/BDS组合定位时的合理的先验权比为1∶1,但在某些时间段内,其中一个系统的卫星数减少或数据质量不佳等情况时,这会导致该系统观测值在组合定位中的贡献率大大降低,此时就需要分段确定合理权比。

用双差定位结果分析华北地区的地震活动

华北地区北部是阴山—燕山隆起区、华北平原和太行山隆起的交界处,区域内地震活跃,北部有张家口—渤海地震活动带(张渤带),西邻山西地震活动带。本研究采用双差定位法对华北地区2006—2009年发生的地震进行重新定位,结果显示,近年来华北地区的地震主要集中在北部的张渤带上,总体呈WNW向分布。震源深度主要集中在0～20km的中上地壳,占地震总数的96.3%,有大约57.5%的地震分布在10km以上的地壳内。张渤带东部的唐山地区是该地震带上地震最密集的地区,地震分布与区域内的断层有密切关系。华北平原中南部的邢台地区也是地震相对较密集的区域,定位结果显示,邢台地区的新河断裂可能深达Moho面,在该断裂的下方可能存在速度异常体,把邢台地区西南部的地震活动从空间上隔离成上下两部分。沿新河断裂的地震分布出现异常,在深度10km处,地震分布由北东向西南逐渐与上部的地震分离,震源深度逐渐加深,最深可达30km左右。

不同对流层模型对GPS定位结果的影响

对流层延迟是GPS测量的主要误差源之一,低高度角卫星的对流层延迟影响更为严重。介绍对流层延迟对GPS信号的影响和改正方法,分析现有对流层模型的优缺点和适用范围。通过试验比较各模型在不同高度角范围的改正效果,及其对GPS定位精度的影响,得到一些有益的结论。

利用小震重新定位结果研究河北文安地震前地震活动三维空间特征

利用首都圈地区小震重新定位结果，研究了2006年7月4日河北文安5．1级地震前地震活动特征，结果表明：①文安地震前5年，河北平原带中段ML≥3．0地震活动出现明显的增强（持续43个月）一平静（持续17个月）特点，蠕变曲线表现为加速一转平；②震前4年。在15～20km深处存在一个纬向长约70km、经向长约90km的三维空区，文安地震的起始破裂点位于该三维空区的下部边缘；③2003年4月-2004年10月，平原带中段ML≥2．0地震震源深度从10km的浅处逐渐增加到30km左右的深处，在此过程中，中下地壳（20～30km深度范围内）地震活动显著增强。

不同星历和钟差产品的精密单点定位结果分析

针对由于国际全球导航系统服务网站提供的星历和钟差产品精度、采样率不同,导致最终定位结果存在差异的问题,提出了基于不同星历和钟差产品组合的精密单点定位方法,该方法利用不同产品提供的卫星坐标和卫星钟差进行精密单点定位解算,比较分析最终定位结果的稳定性和收敛速度等。研究结果表明,最终精密星历和最终精密钟差产品得到的定位精度最高,13.25min的定位误差能够收敛到10cm,1d的定位精度高于1cm;快速精密产品的定位精度相对较低,42.86min定位精度达到10cm,在N、E、U方向精度分别降低50.5%、55.9%、92.8%;超快速预报产品的收敛速度最慢,定位精度最低。钟差产品的采样率和精度对收敛速度、稳定度影响较大,星历产品精度对最终定位误差产生影响。