博士论文摘要 | 沈飞：​采用非差模型的区域连续运行参考站网地学应用方法研究

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本文内容来源于《测绘学报》2020年第8期，审图号GS（2020）4062号。

采用非差模型的区域连续运行参考站网地学应用方法研究

沈飞    

南京师范大学地理科学学院, 江苏 南京 210023

基金项目：江苏省自然科学基金（BK20190714）；武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放基金（18-01-04）

引文格式：沈飞. 采用非差模型的区域连续运行参考站网地学应用方法研究[J]. 测绘学报，2020，49(8)：1072-1072. DOI: 10.11947/j.AGCS.2020.20200152.

阅读全文：http://xb.sinomaps.com/article/2020/1001-1595/2020-8-1072.htm

全文概述

GNSS连续运行参考站网(continuously operating reference stations，CORS)是集卫星导航定位、计算机网络、数字通信等高新技术多方位、深度结晶的GNSS领域的产物，为开展GNSS地学应用研究提供了重要的地面基础设施。纵览国内CORS系统建设和应用，基本都是服务于实时网络差分定位，对于其他地球科学领域的实质性应用尚处于起步阶段，“重建设，轻应用”的问题十分突出。同时，大多研究采用双差定位模式。具有诸多优势的非差精密单点定位(precise point positioning，PPP)技术的日益成熟为CORS地学应用研究开辟了新途径。研究基于PPP技术开展区域CORS地学领域应用，通过突破关键技术，挖掘CORS潜在应用价值，拓展其地学应用领域。论文的主要内容如下：

(1) 深入研究了PPP定位理论中所涉及的函数模型、随机模型和参数估计等关键问题，分析了PPP的各项误差来源及消除、削减策略。结合实例数据，对非差精密单点定位的静态和动态定位精度进行了评定，得出TriP的静态和动态定位N、E、U方向的中误差分别为±0.003 0 m、±0.003 1 m、±0.004 8 m和±0.010 4 m、±0.013 6 m、±0.029 1 m。

(3) 开展天顶大气可降水量的反演方法研究。提出了区域对流层加权平均温度的多元非线性模型的建模方法，首次建立了江苏区域对流层加权平均温度模型，模型精度达到±2.91 K，优于Bevis经验公式在江苏地区±3.48 K的精度。此外，利用JSCORS近5年的观测数据，分析了天顶PWV的时空变化特征。对PWV的年变化、季节变化、月变化、日变化特征进行了深入分析，同时对PWV与经纬度变化的关系也进行了分析，发现PWV的变化与纬度的变化强相关，而与经度变化关系较小。

(4) 开展坐标时间序列分析及区域速度场估计。基于PPP技术解算了区域CORS的坐标时间序列，经区域空间滤波，分析了基准站的周期特性和噪声特性。时间序列频谱分析的结果表明：U方向年周期运动特征最为突出；大部分站点N方向具有明显的年周期项；大部分站点E方向具有明显的半年周期项。最大似然估计分析得到的坐标时间序列噪声特性表明：N、E方向“白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声”为最佳噪声模型组合；U方向“白噪声+闪烁噪声”为最佳噪声模型组合。同时，计算了顾及有色噪声的区域速度场，跟双差解算结果比较后发现，二者之间的差值具有一定的系统性，但基本在3 mm/a以内。

(5) 开展地震同震位移的单历元PPP确定方法研究。研究了基于单历元PPP的高频GPS数据用于同震位移确定的基本方法，提出了一种顾及分段相似性的恒星日滤波优化算法，大大改善了传统恒星日滤波的效果，有利于实现恒星日滤波的无人工干预批处理。此外，利用提出的恒星日滤波优化算法，分析了日本M_W9.0级地震对中国东部沿海的影响，与国内外相关结果基本一致。

(6) 构建区域CORS综合应用与增值服务体系。按照系统服务性质，将服务分为基本应用服务和高级应用服务(增值服务)两种，总结研究了各项应用服务的主要内容和关键技术难点，探讨了区域CORS的综合应用，将区域CORS的应用服务领域从目前单一的实时定位服务，拓展到其他地学应用领域。

作者简介

作者简介：沈飞(1990-), 男, 2012年12月毕业于武汉大学, 获工学博士学位(指导教师:李建成教授, 张小红教授), 研究方向为基于非差模型的GNSS地学应用。E-mail:[e-mail]

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