南山并置站本地连接测量GPS控制网数据精度分析

2011年8月在新疆天文台南LU观测站首次进行了GPS与VLBI空间大地测量技术并置站的本地连接测量。针对南山并置站，本文在建立、优化南山GPS控制网的基础上，探讨本地连接测量中GPS数据处理的方法、精度。通过对GPS控制网7d连续观测和基于IGS精密星历的GAMIT基线处理、三维空间平差，结果表明：基线在N、E和长度方向的重复性在0.3-0．4mm，U方向分量重复性为1．4mm，基线相对精度为0．8×10-8，达到《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB／T18314--2009）中A级网的精度要求，GPS控制点在ITRF2008系统下的坐标精度均优于0．5mm。

并置VLBI站相对形变率及其与VTRF2005结果的比较(英文)

对杨志根等人在2005年估计的全球6个并置VLBI站的相对形变率(特别是相对垂直形变率)结果与最近的VLBI全球解VTRF2005的相应结果作了比较。结果表明,北美Greenbank的NRAO20和NRAO85_3两个VLBI站之间每年3—4mm的相对垂直形变率和Westford的WEST- FORD和HAYSTACK两个VLBI站间每年1-2mm的相应结果可以进一步得到肯定;太平洋夏威夷岛的KOKEE和KAUAI两个VLBI站每年2～5mm的相对水平形变率和日本鹿岛的KASHIMA和KASHIM34两个VLBI站间每年1-2mm的相应结果也可以得到确认。然而,每年2—4mm的KASHIMA和KASHIM34站间的相对垂直形变率结果,在过去所有观测研究的结果中都被基本肯定,在VTRF2005中的结果中却几乎消失了,对其中可能的原因作了讨论。此外,对北美的FD-VL- BA和HRASO85两个VLBI站间的相对垂直形变率仍不能肯定,在不同的全球解中,FD-VLBA站的形变率解结果是基本稳定的,而HRASO85站在VTRF2005中的垂直形变率结果为(2．61±3．91) mm／a,与估计的结果符号相反,并且比在VTRF2003中的相应结果大了2．2mm／a,估计误差也大了近7倍。有关的结果还有待采用更新的资料进行讨论。

基于全球并置站的GPS周年系统性误差分析

利用全球并置站GPS、SLR、VLBI测站坐标垂向残差序列进行测站周年规律的分析比较,通过比较发现三种空间技术计算得到的周年规律具有一定的相似性;但振幅相差较大,其中SLR与VLBI技术计算得到的周年振幅基本相同,与GPS技术相差较大,最大约7 mm。推测该误差与GPS本身周年系统性误差有关。

星基并置轨道配置对地球自转参数解算的影响

为了进一步研究全球卫星导航系统(GNSS)和卫星激光测距(SLR)低轨卫星(LEO)星基并置对于地球自转参数(ERP)解算的贡献,综合评估星基并置轨道配置和空间连接误差对地球自转参数解算的影响:通过仿真实验,联合地面全球定位系统(GPS)、低轨卫星星载GPS,以及低轨卫星激光测距观测数据,分析低轨卫星轨道配置、空间连接误差对地球自转参数解算精度的影响。结果表明,ERP的估计精度受低轨星基并置站的轨道高度和倾角影响较为明显;相比于低轨道、低倾角卫星,高轨道、高倾角卫星对于极移参数的解算精度提升效果更为显著,这主要是得益于该轨道配置可提供更多的SLR观测数据;此外,空间连接误差分析结果表明,ERP对于低轨卫星SLR棱镜质心改正的误差更加敏感,特别是在Z向,2 cm的Z向SLR棱镜质心改正误差可使得极移X分量和Y分量的估计精度分别下降24%和14%。

空间大地测量技术实测台站速度场精度分析

利用国际上3个著名的数据分析处理中心CSR、JPL和GSFC给出的3种空间大地测量技术实测的台站运动速度场数据,解算不同空间技术速度场之间的转换参数,即速度场之间的系统差。在扣除两两技术之间速度场的系统差后,用速度场残差计算了空间技术速度场之间的不符值加权中误差作为衡量不同空间技术实测台站速度场的外部检核指标,即外符精度。计算结果表明,VLBI和GPS实测台站地心速度已经达到1 mm/a的精度;SLR实测台站地心速度已经达到2 mm/a的精度。

新疆天文台25m VLBI、GPS归心测量

介绍了2011年中国科学院新疆天文台南山站GPS和25m VLBI天线的归心测量方案、局域三角测量网、高程控制网与靶标交会测量方法及资料解算。利用测量数据,首次建立了南山GPS与VLBI空间大地测量技术并置站本地连接参数,测量精度优于1mm。

新疆天文台本地连接测量的GPS资料归算

利用2011年8月在新疆天文台南山观测站进行的GPS与VLBI空间大地测量技术并置站的本地连接测量数据,探讨本地连接测量中GPS控制网的布设与观测、数据处理方法及测量精度,测控网的GPS测量结果与光学测量结果之间的坐标转换等问题。

构建广东省统一深度基准的设想

根据广东省基础测绘"十三五"规划陆海统一空间定位基准框架建设的目标,广东省深度基准建设的总体设想是整合已有长期验潮站成果,并在沿海东西两翼潮汐资料缺乏的地区补充完善若干长期验潮站,同时采用CORS站与长期验潮站并置技术完善深度基准面模型,建立广东省统一的深度基准。构建广东陆海统一的海洋测绘大地基准(高程基准与深度基准),是构建广东省海洋地理信息公共服务平台,实现广东省海洋测绘地理信息资源共享,提升广东海洋立体监测和预报服务能力,以及粤港澳大湾区建设的基础和先行工作。根据深度基准的理论,通过分析广东省海洋测绘工作的现状,提出了构建广东省统一深度基准的方法。

并置站局部连接数据质量分析

局部连接是各种空间大地测量技术组合的关键要素。针对当前一些并置站局部连接精度较低,无法满足组合需要的问题,通过各种空间大地测量技术的长期解,对法国国家地理研究所最新公布的并置站局部连接数据进行了质量分析,在此基础上,以赫尔默特变换参数为评价指标,对并置站进行了筛选。结果显示,21%的并置站局部连接残差大于10 mm;从赫尔默特变换参数中发现,并置站局部连接精度较低会导致空间大地测量网发生扭曲,对于网的平移和缩放影响尤其严重;选择出一组高精度的并置站局部连接,其在N、E和U方向上残差的均方根值分别为4.4 mm、4.7 mm和6.4 mm。

地球参考框架ITRF2014结果分析

ITRF2014是地球参考系的最新实现。该框架利用正弦函数估计负荷对台站位置的季节性效应,与ITRF2008相比,可以得到更稳定、精确的速度场;另外,ITRF2014引入了震后形变模型,可以更好地分析测站的非线性运动。本文通过分析发现:ITRF2014其原点相较于ITRF2008,其符合精度为3.5 mm;两种技术(VLBI和SLR)在2010.0历元确定的尺度因子不符值为1.18 ppb;同时,局部测量解与空间大地测量解解算的本地连接向量仍存在较大不符。

SLR数据质量对周期性误差检测影响的定量分析

卫星激光测距简称SLR,是目前与GPS、VLBI技术具有同等地位的测站坐标定位手段。利用SLR与GPS并置技术能够较好地检测分析因不同技术及地球物理机制引起的各种周期性误差的影响,对部分全球并置站SLR观测数据进行分析处理,发现SLR数据质量对监测周期性误差规律影响很大,即利用同一测站不同观测区间及精度的SLR数据检测得出的周期性误差差距较大,实验结论对今后应用SLR数据进行测站运动规律分析及机制研究具有重要的参考意义。

统一全球地壳垂直运动参考基准的方法研究

提出一种以SLR作为统一全球地壳垂直运动参考基准的方法。利用SLR、GNSS和VLBI国际分析中心提交给ITRF2008和ITRF2005的坐标速度场数据,选出精度较高的并置站,并经坐标转换计算出各自站心坐标系下的垂向速度场。基于系统差模型解算出SLR与GNSS、VLBI的垂向速度场之间的系统差,并利用此系统差将GNSS、VLBI的垂向速度场改正到以SLR为垂直运动参考基准上来。经一致性检验发现,改正后相关系数和斜率都趋近于1,这表明以SLR作为统一地壳垂直运动参考基准是可行的。

GPS技术周年系统性误差的检测与分析

当利用GPS测站坐标残差数据分析研究测站坐标周年非线性变化规律时,GPS技术本身的周年系统性误差是其中重要部分。本文针对GPS技术的周年变化特点利用并置站SLR残差数据对GPS测站残差数据中的部分周年系统性误差进行了检测分析,对于进一步量化GPS周年系统性误差对测站坐标精度以及测站坐标周年非线性变化的影响有一定的借鉴意义。