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摘 要

目前，国内外已经有不少的专家学者对中国区域GNSS参考站坐标时间序列进行了分析和研究，取得了令人惊喜的研究成果并得到了不少的有用结论，研究中国区域GNSS参考站时间序列能够获得各种地物现象、可以了解到地壳运动的时间变化和季节性变化、还能计算出板块的运动速度，对地球科学、测绘学的研究有着深远的影响和重要的意义。本论文详细介绍了对于中国区域GNSS参考站时间序列的分析方法和过程，对中国区域GNSS参考站的时间序列进行了分析，研究中国区域GNSS参考站时间序列能够分析出各参考站之间的差别，从而通过比较分析能够了解到不同的参考站相互之间的关系和联系，还能通过某一参考站的时间序列计算出参考站各方向的运动速度以及振幅，从而得出相对较精准的结论。本论文通过对中国地震局GNSS数据产品服务平台提供的GNSS参考站坐标时间序列用MATLAB软件进行曲线拟合分析得出其参考站各方向的运动速度，振幅以及绘制出速度场图形。通过这几个方面的研究以及对时间序列的分析能够总结出其速度的变化规律以及各方向的变化规律，能够对地震的预测以及其他方面作出精准的结论。

关键词：时间序列 中国区域 GNSS MATLAB

Analysis of Chinese regional GNSS reference station time series

Abstract

Currently, a large number of experts and scholars do much on China's regional GNSS reference station coordinate time a series of research and analysis, they acheieved much conclusions. GNSS time series can be used to obtain a variety of geophysical phenomena, the seasonal pattern of crustal movement speed and change of plate motion, geodynamics research has very important significance. Wood explained in detail methods and processes GNSS time series analysis, time series some domestic GNSS reference station data were analyzed, Regional GNSS reference station time series China can analyze the differences between the respective reference stations, which can understand the relationship between different reference stations and contact each other through a comparative analysis, and they also can work through the time a series for a reference station is calculated velocity reference stations in each direction and the amplitude to arrive at relatively accurate conclusions. In this thesis, GNSS reference station coordinate time for China Earthquake Administration GNSS data service and product provided by the software matlab curve fitting analysis software obtained its velocity reference stations in each direction, amplitude and velocity field drawn graphics. By studying these sides and a series of time analysis can be summed variation of its speed and direction changes of the law, it is possible to predict earthquakes and other aspects make accurate conclusions.

Key words: sequentially；China region；GNSS；MATLAB

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 4

1.1概述 4

1.1.1 GNSS技术的产生和发展 4

1.1.2 时间序列分析概述 4

1.2 国内外研究现状 5

1.3 本课题拟研究的内容 6

第二章 坐标时间序列分析方法 7

2.1 坐标时间序列噪声特征分析 7

2.2 坐标时间序列分析方法及原理 8

2.2.1 频谱分析法 8

2.2.2 最大似然估计法 9

2.2.3 小波多分辨率分析法 9

2.2.4 AR模型建模 10

2.2.5 曲线拟合模型 11

2.3 数据的缺失对于GNSS参考站时间序列分析的影响 12

第三章 实例分析 13

3.1 数据的选取及处理 13

3.1.1 选择数据 13

3.1.2 数据处理 13

3.2 数据分析 15

3.3 数据分析结果 17

3.3.1 AHBB站 17

3.3.2 BJFS站 19

3.3.3 GSWD站 20

3.3.4 SHAO站 21

3.3.5 TJWQ站 23

3.4 结论 24

第四章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

第一章 绪论

1.1概述

1.1.1 GNSS技术的产生和发展

GNSS是全球导航卫星系统的简称，英文全称为Global Navigation Satellite System，是一个大名词，它指的是所有的全球卫星导航系统，还有所有的区域系统和增强系统，是他们的统称。GNSS即全球导航卫星系统包括美国GPS系统、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略（GALILEO）、中国的北斗卫星导航系统（BDS）。区域系统和增强系统包括美国的广域增强系统（WAAS）、欧洲的欧洲静地导航重叠系统（EGNOS）还有日本的多功能运输微信增强系统（MSAS）等系统中的一个或者多个来进行卫星导航定位，并能够提供卫星设备的完整检验信息和导航的准确信息以及安全性告警信息。

在20世纪90年代中期，欧盟提出了一个综合的星座系统，这个系统就是后来的GNSS系统即全球卫星导航系统，全球卫星导航系统是所有在轨卫星导航系统的总称，使用俄罗斯的GLONASS，美国的GPS，欧盟的伽利略或这个的北斗系统，开始时主要是为了帮助军人找到自己的方式，但很快就逐渐进入了众多民用领域。它具有全球性、全天候、高精度和三维定位等优点是导航和定位领域的重大技术革新，成为了以后导航和定位研究和应用领域不可替代的技术。

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