【技术实现步骤摘要】
一种利用GNSS数据确定地心运动的方法
本专利技术属于非线性时间序列分析领域,并具体涉及一种利用GNSS数据确定地心运动的方法。
技术介绍
IERS(InternationalEarthRotationandReferenceSystemsService)协议规定,国际地球参考框架ITRF(InternationalTerrestrialReferenceFrame)的中心定义为整个地球系统的中心。而ITRF的原点仅在长时间尺度上表现为地球质量中心(CenterofMass,CM),在季节性时间尺度上近似为地球形状中心(CenterofFigure,CF)(在季节性时间尺度上,ITRF原点近似在一个与CF之间无相对运动但存在一个固定距离的点上。全球质量的重新分布过程(例如,海平面上升、大气和海洋质量交换循环,现今全球冰川质量的再平衡、地表水文、海洋潮汐、冰川均衡调整以及地核和地幔的地球动力学过程等)导致固体地球及其CF相对于CM不断发生变化,称之为“地心运动”。地心运动与ITRF的原点实现直接相关,并且已经成为实现毫米级精度的地球参考框架的主要误差源。累积近30年的国际GNSS服务组织(InternationalGNSSService,简称IGS)基准站坐标时间序列为大地测量学及地球动力学研究提供了宝贵的数据源,是用于建立地球参考框架最为关键的基础数据。长久以来,虽然GNSS技术能提供毫米级、甚至优于毫米级的精度结果用于构建地球参考框架,但是由于参考框架的原点实现中没有顾及地心的运动特征,因此,IERS所建立 ...
【技术保护点】
1.一种利用GNSS数据确定地心运动的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1,构建GNSS基准站坐标时间序列记;/n步骤2,对GNSS基准站坐标时间序列通过粗差探测、粗差剔除、去趋势项进行预处理,获取预处理后坐标时间序列;/n步骤3,将预处理后坐标时间序列利用反演地心运动的一阶形变法得到不同阶数下的地心运动序列;/n步骤4,将不同阶数下的地心运动序列分别与SLR地心序列进行相关性分析,得到不同阶数下的相关系数;/n步骤5,根据不同阶数下的相关系数ρ
【技术特征摘要】
1.一种利用GNSS数据确定地心运动的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,构建GNSS基准站坐标时间序列记;
步骤2,对GNSS基准站坐标时间序列通过粗差探测、粗差剔除、去趋势项进行预处理,获取预处理后坐标时间序列;
步骤3,将预处理后坐标时间序列利用反演地心运动的一阶形变法得到不同阶数下的地心运动序列;
步骤4,将不同阶数下的地心运动序列分别与SLR地心序列进行相关性分析,得到不同阶数下的相关系数;
步骤5,根据不同阶数下的相关系数ρk,优化选择出最终获取的GNSS地心序列。
2.根据权利要求1所述的利用GNSS数据确定地心运动的方法,其特征字在于:
步骤1所述GNSS基准站坐标时间序列记为:
Si,j(t)
i∈[1,K0]
j=1,2,3
t∈[1,T0]
其中,i表示基准站,j=1,2,3表示三个坐标分量,t为坐标序列Si,j对应的观测时间,以年为单位,K0表示GNSS基准站的数量,T0表示观测时刻的数量,也即观测值的数目,Si,j(t)表示第t个观测时刻第i个GNSS基准站中第j个坐标分量。
3.根据权利要求1所述的利用GNSS数据确定地心运动的方法,其特征字在于:
步骤2所述预处理后坐标时间序列为:
其中,其中,i表示基准站,j=1,2,3表示三个坐标分量,t为坐标序列Si,j对应的观测时间,以年为单位,K表示预处理后的基准站数目,T表示预处理后观测时刻的数量,也即预处理后观测值的数目,Si,j(t)表示经预处理后第t个观测时刻第i个GNSS基准站中第j个坐标分量,
对坐标时间序列Si,j去趋势项的方法如下:
采用去趋势项公式对基准站坐标时间序列进行最小二乘线性拟合以去除趋势项,
式中为粗差剔除后的时间序列,为去除趋势项后的GNSS基准站坐标时间序列,和gm是时间序列最小二乘拟合参数,分别表示第一常数、第二常数,t∈[1,T],为坐标序列对应的观测时间,以年为单位,T表示预处理后观测时刻的数量,也即预处理后观测值的数目,gm为由于各种原因引起的阶跃式的坐标突变估计值,m表示坐标突变的个数,nm表示坐标突变的总数目,Tm为发生突变的时间,H为海维西特阶梯函数,在发生突变前H的值为0,在发生突变后H的值为1。
4.根据权利要求1所述的利用GNSS数据确定地心...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓连生,胡国珍,薛雷,周倩,李强,田金泽,周赫,
申请(专利权)人:湖北理工学院,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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