CORS在地震同震形变监测中的应用文献综述
2020-03-19 12:39:25
一.选题背景和意义
续运行卫星定位服务系统(Continuous Operational Reference System,简称CORS系统),CORS系统通过建设若干永久性连续运行的GPS基准站,能快速实时定位、导航,及时地满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控、矿山测量等多种现代化信息化管理的社会要求。
随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展,电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和数字地球的工程化和现实化,需要采集多种实时地理空间数据,因此,中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。几年来,国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络。近年来在局域差分GPS基础上发展起来的CORS系统,应用了许多现代科技成果。CORS系统是现代测量技术的标志,具有全天候、全自动、实时导航定位功能。可满足覆盖区域内各种地面、空中帮水上交通工具的导航、调度、自动识别和安全监控等功能,还可以服务于高精度中短期天气状况的数值预报、变形监测、科学研究等。尤其是在城市规划、国土管理、城乡建设和基础测绘方面,在建筑物变形监测中也越来越需要这种自动化程度高、精度高的技术。利用CORS系统进行变形监测珂有效的降低工程费用,缩短工期,提高数据质量。但由于应用CORS系统进行变形监测有别于常规的监测技术,它本身的数据以及变形监测数据都需要进行有效的处理,才能满足变形监测的需要。
GPS变形监测通常是在监测目标附近布设监测网,与监测目标上的GPS接收机进行同步观测,一同进行数据解算。GPS测量技术已广泛用于各类变形监测。根据其监测对象的特点, 有3 种不同作业和监测模式: 周期性重复测量、固定连续GPS 测站阵列和实时动态监测。第一种是最常用的, 每一个周期测量测点之间的相对位置( 类似于控制测量) , 通过计算两个观测周期之间相对位置的变化来测定变形, 数据处理方式是静态相对定位。第二种方式是在一些重点和关键地区( 如地震活跃区、滑坡危险地段) 或敏感工程建筑物( 如大坝) 布设永久GPS观测站, 在这些测站上连续观测, 数据传输到数据处理中心处理。第三种主要是实时监测工程建筑物的动态变形, 如大桥在荷载作用下的快速变形。
用GPS可以方便地获取地壳形变以及地壳的运动速度场,利用其进行地震同震形变特征分析已成为地震研究的热门课题。
二.单历元GPS 观测数据处理方法(1)数据预处理
在非差定位中,数据预处理的好坏直接决定定位精度的高低,而数据预处理的关键就是要准确可靠地探测相位观测值中出现的周跳。非差的周跳探测较双差的周跳探测难,很多双差模式中使用的周跳探测方法在非差模式中不再适用。
(2)误差改正
GPS精密单点定位中使用非差观测值,没有组成差分观测值。所以GPS定位中的所有误差项都必须考虑。目前主要通过两种途径来解决。其一就是对于能精确模型化的误差采用模型改正,比如卫星天线相位中心的改正,各种潮汐的影响,相对论效应等都可以采用现有的模型精确改正。其二是对于不能精确模型化的误差加参数进行估计或使用组合观测值。比如对流层天顶湿延迟,目前还难以用模型精确模拟,则加参数对其进行估计;而电离层延迟误差可采用双频组合观测值来消除低阶项。
(3)参数估计方法