留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析

孙之远 李岩林 魏娜

孙之远, 李岩林, 魏娜. 陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析[J]. 全球定位系统, 2022, 47(6): 60-66. doi: 10.12265/j.gnss.2022185
引用本文: 孙之远, 李岩林, 魏娜. 陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析[J]. 全球定位系统, 2022, 47(6): 60-66. doi: 10.12265/j.gnss.2022185
SUN Zhiyuan, LI Yanlin, WEI Na. Analysis of environmental loading corrections on CMONOC vertical coordinate time series[J]. GNSS World of China, 2022, 47(6): 60-66. doi: 10.12265/j.gnss.2022185
Citation: SUN Zhiyuan, LI Yanlin, WEI Na. Analysis of environmental loading corrections on CMONOC vertical coordinate time series[J]. GNSS World of China, 2022, 47(6): 60-66. doi: 10.12265/j.gnss.2022185

陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析

doi: 10.12265/j.gnss.2022185
基金项目: 国家自然科学基金(42174028);武汉市科技计划项目(2020010601012186)
详细信息
    作者简介:

    孙之远:(2001—),男,研究方向为卫星导航与定位

    李岩林:(1992—),男,博士,研究方向为地球参考框架

    魏娜:(1983—),女,博士,副教授,研究方向为地球参考架的建立和维持技术与地表质量重新分布的反演

    通信作者:

    孙之远 E-mail: 2020302142181@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.4

Analysis of environmental loading corrections on CMONOC vertical coordinate time series

  • 摘要: GPS坐标时间序列呈现显著的季节性变化,以中国大陆构造环境监测网络(CMONOC) 233个GPS测站的高程方向坐标时间序列为研究对象,通过计算环境负载效应改正前后的均方根(RMS)减少率,对比了德国波茨坦地学研究中心(GFZ)与法国斯特拉斯堡大学提供的EOST不同环境负载产品对CMONOC坐标时间序列数据的改善程度. 统计结果表明:经过GFZ环境负载产品和EOST环境负载产品改正后分别有90.2%和75.54%的测站RMS减小,说明GFZ的环境负载产品对CMONOC基准站坐标时间序列数据的改善效果更好. 同时发现环境负载效应不仅对GPS坐标时间序列中的季节项有明显的改正效果,对非季节项的改善效果也非常明显,经过GFZ提供的环境负载产品改正后有87.8%的GPS测站周年项振幅削弱,有82.4%的测站非季节项的RMS减小.

     

  • 图  1  测站地理分布图

    图  2  SCPZ测站高程方向坐标时间序列

    图  3  环境负载改正后RMS减少率统计直方图

    图  4  GFZ与EOST改善效果对比图

    图  5  环境负载改正后RMS减少率的地理分布图

    图  6  环境负载修正前后周年项振幅减小比例扇形图

    图  7  周年项振幅减少量的地理分布图

    图  8  环境负载效应对非季节项改善效果统计直方图

    表  1  环境负载产品详情表

    负载类型机构负载名称(使用模型)空间分辨率时间分辨率/h
    地表水负载GFZHYDL (LSDM)0.5°×0.5°24
    EOSTERAin_hydro (ERA interim)0.5°×0.5°6
    GLDAS (GLDAS/Noah)0.5°×0.5°3
    非潮汐大气负载GFZNTAL (ECMWF)0.5°×0.5°3
    EOSTATMIB(ECMWF, IB)0.5°×0.5°3
    ATMMO (ECMWF, TUGO-m)0.5°×0.5°3
    ERAin (ERA interim)0.5°×0.5°6
    非潮汐海洋负载GFZNTOL0.5°×0.5°3
    EOSTECCO20.5°×0.5°24
    海平面负载GFZSLEL0.5°×0.5°24
    下载: 导出CSV

    表  2  EOST环境负载产品多种组合改善效果

    负载模型组合dRMS/%
    GLDAS+ATMMO62.66
    GLDAS+ATMIB+ECCO56.65
    GLDAS+ERAin+ECCO54.94
    ERAin_hydro+ATMMO75.54
    ERAin_hydro+ATMIB +ECCO69.96
    ERAin_hydro+ERAin+ECCO69.96
    下载: 导出CSV
  • [1] 季宇虹, 王让会. 全球导航定位系统GNSS的技术与应用[J]. 全球定位系统, 2010, 35(5): 69-75. DOI: 10.13442/J.GNSS.2010.05.011
    [2] 陈俊勇. 世纪之交的全球定位系统及其应用[J]. 测绘学报, 1999, 28(1): 8-12.
    [3] 王琪, 张培震, 牛之俊, 等. 中国大陆现今地壳运动和构造变形[J]. 中国科学(D辑:地球科学), 2001, 31(7): 529-536.
    [4] 陈俊勇, 张鹏, 武军郦, 等. 关于在中国构建全球导航卫星国家级连续运行站系统的思考[J]. 测绘学报, 2007, 36(4): 366-369. DOI: 10.3321/j.issn:1001-1595.2007.04.002
    [5] 姜卫平, 李昭, 魏娜, 等. 大地测量坐标框架建立的进展与思考[J]. 测绘学报, 2022, 51(7): 1259-1270.
    [6] 王敏, 沈正康, 董大南. 非构造形变对GPS连续站位置时间序列的影响和修正[J]. 地球物理学报, 2005, 48(5): 1045-1052. DOI: 10.3321/j.issn:0001-5733.2005.05.010
    [7] FARRELL W E. Deformation of the earth by surface loads[J]. Reviews of geophysics, 1972, 10(3): 761-797. DOI: 10.1029/RG010i003p00761
    [8] DAM T M V, WAHR J M. Displacements of the Earth’s surface due to atmospheric loading: effects on gravity and baseline measurements[J]. Journal of geophysical research, 1987, 92(B2): 1281-1286. DOI: 10.1029/JB092iB02p01281
    [9] YUAN P, LI Z, JIANG W P, et al. Influences of environmental loading corrections on the nonlinear variations and velocity uncertainties for the reprocessed Global Positioning System height time series of the Crustal Movement Observation Network of China[J]. Remote sensing, 2018, 10(6): 958. DOI: 10.3390/rs10060958
    [10] 姜卫平, 夏传义, 李昭, 等. 环境负载对区域GPS基准站时间序列的影响分析[J]. 测绘学报, 2014, 43(12): 1217-1223. DOI: 10.13485/J.CNKI.11-2089.2014.0149
    [11] 周伯烨, 姜卫平, 李昭. 非潮汐海洋负载效应对近海岸IGS测站坐标时间序列的影响[J]. 大地测量与地球动力学, 2016, 36(11): 1008-1013. DOI: 10.14075/J.JGG.2016.11.014
    [12] DAM T V, COLLILIEUX X, WUITE J, et al. Nontidal ocan loading: amplitudes and potential effects in GPS height time series[J]. Journal of geodesy, 2012, 86(11): 1043-1057. DOI: 10.1007/s00190-012-0564-5
    [13] 姜卫平, 李昭, 刘鸿飞, 等. 中国区域IGS基准站坐标时间序列非线性变化的成因分析[J]. 地球物理学报, 2013, 56(7): 2228-2237. DOI: 10.6038/cjg20130710
    [14] HE X X, MONTILLET J P, HUA X H, et al. Noise analysis for environmental loading effect on GPS position time series[J]. ACTA geodynamica et geomaterialia, 2017, 14(1): 131-142. DOI: 10.13168/AGG.2016.0034
    [15] BOS M S, FERNANDES R, WILLIAMS S, et al. Fast error analysis of continuous GNSS observations with missing data[J]. Journal of geodesy, 2013, 87(4): 351-360. DOI: 10.1007/s00190-012-0605-0
    [16] 李昭, 姜卫平, 刘鸿飞, 等. 中国区域IGS基准站坐标时间序列噪声模型建立与分析[J]. 测绘学报, 2012, 41(4): 496-503.
    [17] WU S, NIE G, MENG X, et al. Comparative analysis of the effect of the loading series from GFZ and EOST on long-term GPS height time series[J]. Remote sensing, 2020, 12(17): 2822. DOI: 10.3390/rs12172822
  • 加载中
图(8) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  255
  • HTML全文浏览量:  77
  • PDF下载量:  31
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-10
  • 录用日期:  2022-10-19
  • 网络出版日期:  2022-11-19

目录

    /

    返回文章
    返回