香港GPS基准站坐标序列特征分析

利用香港GPS连续运行参考站网络2001年1月至2007年8月的观测资料,全面深入地分析了12个基准站坐标序列特征.本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差,来提高坐标序列的信噪比,并采用最大似然估计准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性,计算了地球表面质量负荷(包括大气、非潮汐海洋、积雪和土壤水)对香港GPS基准站坐标序列的影响.研究结果表明:香港GPS基准站坐标序列具有高度的空间相关性,其公共误差具有较强的季节性变化特征;地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为3mm的垂向周年变化,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关;滤波后坐标序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型来描述,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大2～6倍;基准站间存在达1.5mm/yr的相对水平运动,揭示香港地区存在活动断层;部分基准站坐标具有明显的振幅为1～2mm本地季节性变化,所有测站的残差序列也表现出强烈的季节性变化.

地理信息系统中几何特征不确定性的通用模型:从1维到N维

本文提出了描述地理信息系统（ＧＩＳ）中几何特征位置不确定性的一个通用模型：从１维到Ｎ维。在每１维中，ＧＩＳ中的特征被划分为点、线段及线性特征。由于ＧＩＳ中数据含有误差，这些特征在ＧＩＳ中的位置未必与其现实世界中的真实位置一致，而其真实位置只是在围绕着ＧＩＳ中量测位置的某一个区域内。

GPS结构振动监测数据滤波方法及其性能实验研究

使用GPS监测结构振动的目的在于提取振动信号特征,但GPS观测量受多种误差源的影响,因此,选用合理的数据处理方法有效地分离各误差项,对于提高GPS的监测精度具有重要意义。将Vondrak滤波、小波滤波、自适应FIR滤波和卡尔曼滤波等四种方法应用于资料序列中振动信号的分离,通过对模拟振动实验观测资料的分析表明:运用滤波法可提高GPS测量微小动态变形和变频振动信号的检测能力;4种滤波法均能有效地提高GPS监测结构振动的精度,其中,Vondrak滤波和小波滤波的性能相当,且优于自适应FIR和卡尔曼滤波。同时,在对各滤波法参数选择的优缺点进行分析的基础上,提出不同情况下选择滤波器的建议。

Vondrak滤波法用于结构振动与GPS多路径信号的分离

根据Vondrak滤波法在信号的截断频带上具有较高信号分辨率的特点,将Vondrak带通滤波法应用于全球定位系统(GPS)结构变形监测中以分离结构振动和多路径效应的影响。对GPS实际观测资料进行分析,结果表明:采用该方法不仅能从坐标序列中成功提取结构振动信息,也能正确分离载波相位双差观测值的残差序列中的结构振动和多路径效应影响,因而在提高GPS定位精度上具有较大的应用潜力。

一种基于交叉证认技术的自适应小波变换及其在削减GPS多路径误差中的应用

多路径效应影响是目前限制GPS定位精度进一步提高的瓶颈。提出用交叉证认技术自动识别小波分解的信号层,再通过小波重构实现降噪和信号提取,并将该方法应用于GPS多路径误差的削减中。对模拟数据和实际GPS观测资料的分析表明,该方法能合理分离不同噪声水平下资料序列中的信号和噪声;当噪声水平小于信号振幅的一半时,能成功分离资料序列中的高频信号。同时,运用该方法得到的多路径改正模型和GPS多路径效应的重复性,可有效地削弱多路径效应的影响,提高GPS定位精度。

不同质量图在相位解缠算法中的比较分析

质量图指导算法是以相位质量图作为指导,从高质量的像素点开始解缠逐渐扩展到低质量的区域,亦可从多个区域同时解缠最后达到整体解缠,此类算法的关键就是选取合适的相位质量图对解缠过程进行指导。选取3种质量图对模拟数据及真实InSAR数据进行质量图指导法解缠分析,结果表明伪相干系数图具有较好的特性。

高精度GPS变形监测中基线解算的精度分析

当GPS应用于高精度变形监测时 ,其测定三维位移的精度和可靠性是人们最为关心的问题。本文从卫星星历、观测时段长度、基线长度和组成同步闭合环等多方面 ,对其基线解算的精度进行了全面客观的分析和评价 。

GPS多路径重复性试验研究

信号衍射和多路径效应是限制GPS定位精度进一步提高的瓶颈,观测中两者往往同时存在。衍射效应具有不完全重复的特性,为了研究多路径重复性并使其不受信号衍射的影响,本文提出先应用SIGMA-Δ信噪比加权模型削弱信号衍射的影响,再运用改进恒星时滤波法分析多路径重复性。实验观测资料分析表明,SIGMA-Δ模型能有效削弱衍射信号对定位结果影响,并且保留主要的多路径信号;而改进恒星时滤波法能适应测站周围多路径环境的变化,从而最大限度地削减多路径误差。两者组合比传统的恒星时滤波更能有效提高GPS的动态定位精度。