香港GPS基准站坐标序列特征分析

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中国大陆GPS基准站的时间序列特征_乔学军

中国大陆GPS基准站的时间序列特征_乔学军

收稿日期:2003203213。

项目来源:国家“十五”科技攻关资助项目(2001BA601B02);国家自然科学基金资助项目(40074024);国家重点基础研究发展规划资助项目(G 1998040703)。

第28卷第4期2003年8月武汉大学学报・信息科学版G eomatics and In formation Science of Wuhan University V ol.28N o.4Aug.2003文章编号:167128860(2003)0420413204文献标识码:A中国大陆GPS 基准站的时间序列特征乔学军1 王 琪1 吴 云1 杜瑞林1(1 中国地震局地壳运动研究所(武汉),武汉市小洪山中区70号,430071)摘 要:利用1999年3月至2002年3月期间“中国地壳运动观测网络”25个G PS 基准站与周边国家IG S 站的观测资料,进行了时间序列分析研究,并对提高G PS 基准站的观测精度进行了探讨。

结果表明,G PS 基准站的时间序列具有一定的周期性,高程分量的周期性最为明显,G PS 点位高程时间序列拟合曲线的波峰和波谷出现的时间表现为区域性的不同。

关键词:G PS 基准站;时间序列;拟合中图法分类号:P228.41 近10多年来,国际上已建立了很多研究地球动力学的G PS 台站和网络,如由300多个G PS 测站组成的国际G PS 服务机构(IG S );美国建成的由200多个G PS 固定站组成的南加州综合G PS 网络(SCIG N )及圣费南西斯湾地区区域形变网络(BARD )等大型的G PS 连续观测网络等。

我国的国家大型科学工程重大项目“中国地壳运动观测网络”包括25个分布在中国大陆6大构造块体上的G PS 连续观测基准台站(图1、表1),25个基准站全部建在基岩上,具有很好的稳定性。

从1999年3月下旬正式运行以来,取得了大量的观测数据,成为中国形变监测的基准框架[1]。

香港GPS基准站坐标序列特征分析

香港GPS基准站坐标序列特征分析
2 Ge d tcSu v y Se to o e i r e c i n, La d e r m e t H o g K o g S R , H o g K o g n sD pa t n , n n A n n
3De a t n f L n n g me t Fe  ̄C i nv ri p rme t a d Ma a e n , n h a U ie s y,T ih n Tawa o t ac u g, i n
第 5 卷 第 5期 1 20 0 8年 9月 袁林 果 , 晓 利 , 丁 陈



理学Leabharlann 报 Vo1 1,No. .5 5
Se .,2 8 p 00
CH I NES J E OURNAL OF GEOPHYS CS I
武 等. 港 G S基 准站 坐标 序 列 特 征 分 析 . 球 物 理 学 报 ,0 8 5 ( ) 17  ̄ 1 8 香 P 地 2 0 ,15 :3 2 3 4
1De a t n f L n u v y n n e — f r a is h n n l t h i n v ri pr me t a d S r e i g a d G o i o m t ,T eHo g Ko g Poy e ncU i est o n c c y,Ko o n wlo ,Ho g Ko g n n
Cha a t rs is o iy po ii n tm e s r e r m he H o g Ko r c e itc f da l sto i e i s f o t n ng GPS fdu i lne wo k i ca t r
Y U A N n GUO Li — ,D I NG io Li X a — ,CH EN U W ,K W OK i on Sm , CH A N u Bun Si — ,H U N G n Sh n Pe — a ,CH A U m — m Ka Ti

GPS-RTK测量基准站误差影响分析

GPS-RTK测量基准站误差影响分析

宁 (9 6 ) 女 , 江 哈尔 滨人 , 程师 , 士 , 要从 事城 市测 量及数 字化 产品 生产等 工作 。 17 一 , 黑龙 工 学 主
l0 5
测 绘 与 空 间 地 理信 息
21 年 01
它的作业模式要求在已知点上设基准站架设 G S P 接 收机 , 将其观测采集到 的载波相位观测量调制到基准站 电台的载波上 , 再通过基准站电台将这・ 调制渡 和测站 坐标信息一并发射给流动站。由此可知 , 基准站误差是
于 宁 院 , 黑龙江 哈 尔滨 10 1 5 0 0)

要 :KG S—R K技 术特点 出发 , A P T 分析 了G S T P —R K测量误差来源 。详细探讨 了与基准站有关 的误差影响特
征与规律 , 分析 了基 准站 已知 坐标误 差、 波相位及 载波修 改值误 差影响特性 。 栽 关键词 : P ; T 误 差 ; 准站 G S R K; 基
第3 4卷 第 2期
21 0 1年 4月
测 绘 与 空 间地 理 信 息
G MA l S & S A I L l o Eo TC P T A NF RMA l EC T oN T HNo G m Y
V l3 N . o 。 4, o 2
A r 2 1 p ., 01
GP S—R K 测 量 基 准 站 误 差 影 响分 析 T
0 引

1 RT K误差源分析
R K R aTm i m t ) 术是 以载波 相位 观测 量 T ( e ie n ac 技 l K e i
高精度 G S实时差分定位 R K技术是 目 P T 前最为广泛
使用 的测量技术之一。R K技术与 G S T P 静态定位技术相 比, 一方面 , T R K实时动态测 量更高效 、 更灵 活; 另一方 面,T R K实时动态定位 系统结构和数据采集与处理技术

GPS测量中坐标纠正与误差分析

GPS测量中坐标纠正与误差分析

GPS测量中坐标纠正与误差分析GPS(Global Positioning System,全球定位系统)已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。

通过接收卫星发射的信号,GPS可以准确测量出地球上某一点的经纬度坐标。

然而,在实际应用中,由于多种因素的影响,GPS测量的坐标可能存在一定的误差。

因此,对GPS测量中的坐标进行纠正与误差分析,对于提高测量精度和可靠性至关重要。

首先,我们需要了解GPS测量中可能存在的误差来源。

一般来说,GPS测量误差主要包括:卫星钟差、电离层延迟、大气延迟、多径效应、接收机钟差、观测数据产生与处理中的误差等。

卫星钟差指的是卫星发射信号的时间与卫星自身的时间存在一定的偏差,导致测量结果不准确。

电离层延迟是由于卫星信号在经过大气电离层时受到电离层的影响,造成信号传播速度变化,从而引起测量误差。

大气延迟是由于信号经过大气层时受到大气密度变化的影响,导致测量结果出现偏移。

多径效应指的是卫星信号在传播过程中,除了直接到达接收机外,还存在与地面或建筑物反射后到达接收机的信号,这些多路径信号会导致测量结果产生误差。

接收机钟差是指接收机内部时钟与GPS系统时间存在一定的差异,也会影响到测量结果的精度。

针对以上误差来源,我们可以采取一系列纠正措施来提高GPS测量的准确性。

首先,卫星钟差可以通过测量多颗卫星的信号并进行差分处理来纠正。

差分GPS技术能够消除卫星钟差对测量结果的影响,提高测量的准确性。

其次,电离层延迟和大气延迟可以通过接收机和卫星信号之间的差分处理来消除。

接收机将两颗卫星的信号之间的差异作为电离层和大气延迟的参考,从而进行纠正。

此外,采用多路径抑制技术可以降低多径效应对测量结果的影响。

这种技术包括选择合适的接收机和天线,减少信号的反射和干扰。

最后,接收机钟差可以通过接收机内部的校正机制进行补偿。

除了进行误差纠正,我们还需要进行误差分析,了解测量结果的可信程度和误差范围。

误差分析是通过对测量数据进行统计分析,得出误差的概率分布和置信区间。

DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍

DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍

DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍DGPS原理目前GPS系统提供的定位精度是优于10米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。

根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。

用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。

差分GPS分为两大类:伪距差分和载波相位差分1.伪距差分原理这是应用最广的一种差分。

在基准站上,观测所有卫星,根据基准站已知坐标和各卫星的坐标,求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。

再与测得的伪距比较,得出伪距改正数,将其传输至用户接收机,提高定位精度。

这种差分,能得到米级定位精度,如沿海广泛使用的“信标差分”2.载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK(Real Time Kinematic)技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。

即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。

载波相位差分可使定位精度达到厘米级。

大量应用于动态需要高精度位置的领域。

GPS系统的特点GPS系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点。

1)全天候:指野外观测可不受时间的限制。

不论白天黑夜、刮风下雨、夏暖冬寒,均可获得满意的观测效果。

2)全方位:指野外作业不受空间的限制,只要能同时接收到四颗以上卫星的信号,即可进行定位。

不要求测站间互相通视,可在陆地、海上、水上、空中(航测)测量定位。

既可静态观测,也可动态观测。

3)高精度:单频GPS接收机静态测量(后处理)精度可达±5mm+2ppm·D。

双频GPS 接收机静态测量精度可达±5mm+1ppm·D。

实时动态测量(RTK)精度可达±20mm+2ppm·D。

4)多用途:不仅用于测量定位,还可用于导航以及测速和授时。

GPS(卫星定位系统)系统的特点

GPS(卫星定位系统)系统的特点

GP S(卫星定位系统)系统的特点1、定位精度高应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6,100-500KM可达10-7,1000KM可达10-9。

在300-1500M工程精密定位中,1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm,与ME-500 0电磁波测距仪测定得边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。

2、观测时间短随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20KM以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。

3、测站间无须通视GPS测量不要求测站之间互相通视,只需测站上空开阔即可,因此可节省大量的造标费用。

由于无需点间通视,点位位置可根据需要,可稀可密,使选点工作甚为灵活,也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。

4、可提供三维坐标经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。

GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。

目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。

5、操作简便随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,有的已达“傻瓜化”的程度;接收机的体积越来越小,重量越来越轻,极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。

使野外工作变得轻松愉快。

6、全天候作业目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。

7、功能多、应用广GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。

测速的精度可达0.1M/S,测时的精度可达几十毫微秒。

其应用领域不断扩大。

GPS系统的应用前景当初,设计GPS系统的主要目的是用于导航,收集情报等军事目的。

但是,后来的应用开发表明,GPS系统不仅能够达到上述目的,而且用GPS卫星发来的导航定位信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定位,米级至亚米级精度的动态定位,亚米级至厘米级精度的速度测量和毫微秒级精度的时间测量。

基于GPS测站坐标残差序列的傅里叶模型建立与分析

基于GPS测站坐标残差序列的傅里叶模型建立与分析

图 3 主要 周期 项 ( 坐标 单位 :周 ) 横
通 过对 三 个主要 周期 项进 行级 数拟 合 ,最 终得 到对整 个残 差序 列 的拟 合 结果 ,如 图 4 示 。图 5为拟 所
合 后 剩余残 差 。
O dg i l m e e f es a n d F i t d 11 e e d es na 11 S l te m S
些模 型 拟 合 研 究 。本 文 利用 傅 里 叶级数 拟 合对
G S测 站坐 标残 差序 列进 行 了建模 拟合 分析 , 验发 P 实 现 傅 里 叶级 数 拟 合 可 以有 效地 分 离 并拟 合 各 种 周期 规律 ,对进 一步 提 高地 心 坐 标精 度 有 重要 的借 鉴 意 义。
律 ,针 对这 些 尚未模 型 改 正 的误 差 规律 本 人 进 行 了

本 文选 取 的实验 数据 为 IR 20 的衍生 产 品 TF 08解
G S测站 坐标 残差 序 列 P 川,绝 大部 分 G S测站 坐标 P 残 差序 列包 含 1 9 9 7年至 2 0 约 1 的测站 残差 0 9年 2年 数 据 ,采样 间 隔为 7天 ,各个 G S测 站坐 标残 差序 P 列 质量 相差 较大 ,部分残 差 序列存 在 间断 点或粗 差 , 因此 首 先对 测 站残 差 序 列进 行 了数 据 预 处理 ,对 含 有 间断 点 的残 差序 列 进 行插 值拟 合 ,对粗 差 进行 剔
gx = K21o[ i ) x () f cs( +1 ] + 2 w

() 1
实际 上 三角 函数法 拟 合 是 一组 周 期性 问题解 的 线 性叠 加 。如 果上 述解 析近 似解 包含 了所 有频 率项 ,

GPGGA数据分析方法

GPGGA数据分析方法

GPGGA数据分析方法1.位置信息分析:GPGGA数据中包含了纬度、经度和海拔高度等位置信息。

可以将这些数据进行可视化展示,通过地图或者图表的方式展示不同时间点的位置信息。

可以标注起点、终点以及途经的路径,观察移动轨迹和活动范围。

2.时间信息分析:GPGGA数据中还包含了时间信息,可以对时间进行分析,了解位置信息随着时间的变化情况。

可以计算平均速度、行驶时间等指标,对行程进行细化评估。

3.卫星数量及信号强度分析:GPGGA数据中记录了接收到的卫星数量以及信号强度等信息。

可以通过统计卫星数量的变化,了解固定位置的卫星数量分布情况,判断信号强弱对定位精度的影响。

可以将卫星数量和信号强度绘制成线图或者柱状图,直观地展现数量和强度的变化。

4.定位模式及精度分析:GPGGA数据中的定位模式标识了GPS定位的模式,一般包括未定位、单点定位、差分定位等。

可以对定位模式进行统计,了解在不同模式下的定位精度和可用性。

同时,也可以分析水平精度指标,对比不同定位模式下的精度差异。

5.异常数据分析:GPGGA数据中的位置和时间信息可以用于异常数据检测。

可以通过绘制速度、加速度等指标的曲线,对异常值进行判断和排除。

可以进行数据清洗和处理操作,提高数据的质量和可靠性。

6.数据关联性分析:GPGGA数据可以与其他环境数据进行关联性分析。

例如,可以将GPS数据与天气数据、地图数据等进行合并,了解位置信息与环境因素之间的关系。

可以分析位置与天气的相关性、位置与周边设施的相关性等,辅助决策和分析。

7.轨迹预测与路径规划:通过对GPGGA数据进行分析,可以预测和规划未来的行动轨迹和路径。

可以结合历史数据和位置信息,使用算法建立模型,从而预测出最可能的移动路径和行动规划。

8.数据挖掘与可视化:除了以上的分析方法,还可以运用数据挖掘技术和可视化手段,对大量的GPGGA数据进行挖掘和展示。

可以使用聚类算法对位置数据进行聚类分析,发现不同区域的特点和规律。

GPS基准站坐标分量噪声的时间序列与分类特征

GPS基准站坐标分量噪声的时间序列与分类特征
年 我 国 G S连 续观 测站将 达 到上千 个 。 以 P 所
开展 相关 研究 已显得 非 常必要 。
维普资讯
第 7期
杨国华等 : P 基 准站 坐标分量 噪声 的时间序列与分类特征 GS
8 1
黄立 人教 授 ¨ 剖的研 究表 明 G S连 续 观 P
关键词 G S 小波方法 ;噪声时 间序列 ; P; 最佳观 测时段
P 2 . 2 84 文献标识码 A 中图分类号
引言
19 9 8年 国家重大 科学 工 程《 国地壳 观 中
大陆 地壳 运动及 其 动态变 化 ,以及 为震情 预 测研究 提供 了非 常 宝 贵 的资 料 。同时 , 也 这 为正确 认知 基准 站时 间序列所 包含 的各 种信 息 提供 了一 个重要 的基 础 。噪声 就 是其 中的
能也会 有所 不 同 ( 如运 动 线 性 角 度 、运 动 的
简单 的合成 ( 2系列 ) 将 D 、D 图 , 1 2和 D 3 合并为一类为 D , 高 它们以 白噪声为主要成 分 ; D 、 5和 D 合并为一类为 D , 将 4 D 6 中 它 们具有闪烁噪声 的特性 ; D 、 8合成为 将 7 D
个 方 面 。自从这 些连 续观 测站 建 成及 运 行
以来 , 些省 市 、行 业 与部 门根 据 自己的 需 一
求也陆续建立一些 G S P 连续观测站, 而且方 兴 未艾 。 外 , 在启 动 二期 工 程 又将 建 立 此 正
20多 个 G S连 续 观测 站 。预计 未 来 5~1 0 P 0
短 ( 1 以上 至 数 个 月 ) 约 0天 、临 ( 1 约 0天 以
非线性角度等) 之所 以这样是因为我们 没 。 有办法恰如其分的构造一个模型将各种信息 分离 。尽管 如此 ,人们 及 有 关研 究 等 还 是对

基于 EEMD 和 Husrt 指数的 GNSS 基准站的垂向速率估计

基于 EEMD 和 Husrt 指数的 GNSS 基准站的垂向速率估计

基于 EEMD 和 Husrt 指数的 GNSS 基准站的垂向速率估计彭葳;戴吾蛟【摘要】The daily coordinate time series of Global satellite navigation system (GNSS) reference stations contain the complex effects of noise signals ,non‐tectonic deformation and other factors ,particularly in the vertical direction ,of w hich the factors have a greater impact on the velocity estimation of GNSS reference station on the International Terrestrial Reference Frame (ITRF) .In order to improve the accuracy of the velocity estimation ,this paper uses the Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD ) method to decompose the vertical time series of GNSS reference station ,and the noise signal ,seasonal signal and long‐term trend signal can be reconstructed respectively based on the Hurst value of signals .Then the vertical velocity can be estimated by using the least square method to fit the long‐term trend signals .By analyzing the vertical time series of GNSS stations of Crustal Movement Observation Network of China (CMONOC) from January 2001 to December 2013 ,the EEMD method and Husrt exponent based on the least square method can accurately estimate the vertical velocity of GNSS reference station .%连续的全球卫星导航系统(GNSS)基准站的坐标时间序列中包含了复杂的噪声信号、非构造形变及其它因素的影响,尤其在垂直方向,对GNSS基准站在国际地球参考框架(ITRF)下的运动速率估计产生了较大的干扰。

中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估

中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估

中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估一、数据处理流程概述1. 数据采集与预处理在数据采集阶段,我们采用高性能的GPS接收机,按照规定的观测周期和采样率进行数据采集。

采集完成后,对数据进行格式转换,以便后续处理。

接着,对数据进行预处理,包括剔除异常值、修复周跳等,确保数据质量。

2. 基线解算基线解算是对采集到的数据进行相对定位,计算各观测站之间的基线向量。

在这一过程中,我们采用精密单点定位(PPP)技术,结合国际IGS跟踪站数据,提高基线解算的精度。

3. 网平差网平差是对基线解算结果进行整体优化,求解各观测站坐标。

在这一阶段,我们采用卡尔曼滤波方法,结合我国地壳运动模型,对观测数据进行平差处理。

4. 质量控制在整个数据处理过程中,质量控制至关重要。

我们通过对观测数据、基线解算结果和网平差结果进行多环节检查,确保数据处理的高精度和可靠性。

二、精度评估方法1. 内部符合精度评估通过计算各观测站坐标的重复性,评估GPS网的内部符合精度。

具体方法为:对同一观测站在不同时间段的观测数据进行处理,比较坐标结果的差异。

2. 外部符合精度评估将GPS网观测结果与我国及周边国家的基准站数据进行比对,评估GPS网的外部符合精度。

具体方法为:计算GPS网观测坐标与基准站坐标之间的差异,分析其分布规律。

3. 长期稳定性分析对GPS网进行长期观测,分析观测站坐标的时间序列,评估GPS网的长期稳定性。

通过分析坐标变化趋势、周期性及非线性项,揭示GPS网的稳定性特征。

通过对中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估,我们旨在为我国地理信息、地震监测、气象预报等领域提供高精度、可靠的空间定位服务。

三、数据处理中的关键问题与解决方案1. 多路径效应的消除选择开阔、无遮挡的观测环境,降低多路径效应的发生概率。

使用多路径抑制技术,如天线相位中心校正和接收机内部信号处理。

对观测数据进行后处理,应用多路径效应滤波算法,进一步消除残余影响。

GPS定位方法分类和基本原理介绍

GPS定位方法分类和基本原理介绍
(2)动态定位:在定位过程中,接收机天线 处于运动状态。
在绝对定位和相对定位中,又都包含静态和动 态两种形式。
GPS观测量的基本概念
无论采取何种GPS定位方法,都是通过 观测GPS卫星而获得某种观测量来实现 的。GPS卫星信号含有多种定位信息, 根据不同的要求,可以从中获得不同的 观测量,主要包括: •根据码相位观测得出的伪距。 •根据载波相位观测得出的伪距。 •由积分多普勒计数得出的伪距。 •由干涉法测量得出的时间延迟。
用C/A码进行测量的伪距为C/A码伪距, 用P码测量的伪距为P码伪距。
伪距法定位特点
伪距法定位虽然一次定位精度不高,P码 定位误差约为10m,C/A码定位误差为 20-30m,但因其具有定位速度快,且无 多值性问题等优点,仍然是GPS定位系统 进行导航的最基本方法。同时,所测伪距 又可作为载波相位测量中解决整波数不确 定问题(整周模糊度)的辅助资料。
k jtkk jtkktk
载波相位测量观测方程
通常的相位测量或 相位差测量只是测 Sj(t0)
出一周以内的相位 0 值,实际测量中,
如果对整周进行计
取得连续
的相位观测值。
k
Sj(ti)
i
Int(φ)
N0
载波相位测量观测方程
t0 时刻和tk 时刻的相位观测值可以写成:
载波相位测量观测方程
载波相位观测的的观测量是GPS接收机所接 收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的 相位差。以 kj tk 表示k接收机在接收机钟 面时刻tk时所接受到的j卫星载波信号的相位 值,k tk 表示k接收机在钟面时刻tk时所产 生的本地参考信号的相位值,则k接收机在 接收机钟面时刻tk时观测j卫星所取得的相位 观测量可写为:

GPS RTK数据处理与分析

GPS RTK数据处理与分析

GPS RTK数据处理与分析索佳武汉技术服务中心赵新维在GPS RTK作业过程中,经常会遇到各种各样的问题,其中最主要的还是求转换参数以及转换参数精度的问题。

有时也会遇到本文所描述的由于已知点采用的坐标系不一致,从而使RTK 作业不能达到预期的效果。

本文将根据在某地区进行RTK作业时的实测数据对这次的测量结果进行分析和处理。

一测试略图13流动点其中13号点为已知二等三角点,其余点都是已知导线点(城建坐标系)已知点坐标:表1 单位(米)点号X Y HA 90240.191 22101.055 34.023 87954.145 23568.368 20.9755 87724.435 23873.436 21.2387 87794.397 24209.068 20.9188 87769.055 24335.232 20.89510 87537.345 24475.347 20.90613 87715.226 24786.080 21.542RTK作业时,以A点作为基准站,3号点作为参考站求得转换参数后开始作业,测得各点坐标为:表2 单位(米) 点号X Y H 与已知坐标差值⊿X ⊿Y ⊿H5 87724.733 23871.988 ----- 0.298 -1.448 -----7 87793.105 24208.741 20.871 -1.292 -0.327 -0.0478 87767.451 24334.533 20.887 -1.604 -0.699 -0.00810 87535.477 24474.506 21.955 -1.868 -0.841 -1.04913 87721.716 24785.567 22.580 6.490 -0.513 1.038从上表的数据可以看到随着离开基准站的距离越远坐标差值逐渐增大,而最远的13号点的坐标与已知的坐标相差最大。

对测量结果受到的影响经过分析认为存在如下几种可能:1 是否采用的坐标不一致从而产生了这样的结果;2 利用A点和3号点所求的转换参数未考虑到整个测区的范围;3 是否由于在市区进行RTK作业数据链在传输过程中受到干扰等;为了查找是什么原因导致了这样的结果,首先对手簿中记录的数据进行了检查,并把3、5、7、8、10、13这些点的固定解结果下载到计算机。

gps测量仪器坐标点的定位使用步骤是什么

gps测量仪器坐标点的定位使用步骤是什么

GPS测量仪器坐标点的定位使用步骤是什么在现代测量仪器中,全球定位系统(GPS)是一种常用的工具,用于测量和确定特定位置的坐标点。

本文将介绍GPS测量仪器的定位使用步骤。

步骤一:准备工作在开始GPS定位之前,需要进行准备工作。

首先,确保GPS设备已充电并处于正常工作状态。

其次,选择合适的测量点,并确定测量范围。

最后,确认所选择的测量点周围没有阻挡物,例如建筑物或树木。

步骤二:设置基准站GPS测量中的一个关键步骤是设置基准站。

基准站是用于提供精确坐标参考的参考点。

在设置基准站之前,需要确保基准站具有良好的观测条件和稳定的信号。

根据实际情况,基准站可以是已知坐标的永久性设备,例如测量塔或测绘标志。

步骤三:安装GPS测量仪器安装GPS测量仪器是开始实际测量的关键步骤。

首先,将GPS测量仪器放置在稳定的支架上,以确保测量的稳定性。

其次,确保GPS天线朝向天空,以接收卫星信号。

最后,根据测量需求,校准测量仪器以获得更精确的结果。

步骤四:观测卫星信号在进行GPS定位之前,需要观测足够数量的卫星信号。

通过观测多个卫星信号,可以提高定位的精度。

通常,需要至少观测4颗卫星信号以进行三维定位。

步骤五:记录测量数据在观测到足够数量的卫星信号后,将开始记录测量数据。

GPS测量仪器会自动记录每颗卫星的信号强度和时间信息。

此外,还可以记录其他相关数据,例如环境温度和大气压力。

这些数据将用于后续的数据处理和分析。

步骤六:数据处理和分析在完成测量数据的记录后,需要进行数据处理和分析以获取目标坐标点的位置。

这可以通过GPS数据处理软件来完成。

将测量数据导入软件,并使用基准站提供的参考坐标进行校正。

软件将根据测量数据和卫星信号信息计算出目标坐标点的位置。

步骤七:结果验证和分析最后一步是验证和分析测量结果。

通过将测量结果与已知坐标进行对比,可以评估测量的准确性和精度。

如果存在偏差或误差,可以进行相应的校正。

此外,还可以通过对测量结果进行统计和分析,以获取更多有关地理数据的信息。

GPS数据的特征提取与分析

GPS数据的特征提取与分析

GPS数据的特征提取与分析GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位来确定地球上的位置的技术。

在现代社会中,GPS已广泛应用于交通、物流、导航、军事等众多领域。

但是,随着GPS数据的快速发展,如何从海量的GPS数据中提取有用的信息成为了研究热点之一。

本文将探讨GPS数据的特征提取与分析方法。

一、GPS数据的特征GPS数据包含时间、经度、纬度、高度、速度、方向、精度等信息,这些信息可以反映出行动轨迹、速度变化、信号强度等特征。

下面将详细介绍GPS数据的特征。

1. 行动轨迹GPS数据可以记录下用户的定位信息,从而反映用户的路径轨迹。

路径轨迹通常体现出用户的行动轨迹,如运动员的训练轨迹、车辆的行车轨迹、旅游者的路线轨迹等。

路径轨迹可以为用户提供参考,帮助他们更好地规划出行路线,也可以用于监管、追踪等方面。

2. 速度变化GPS数据中的速度信息,可以反映出用户在不同位置的移动速度,如车辆在高速公路上的行车速度、运动员在不同时间段的运动速度等。

速度变化可以用于评估用户的运动能力,或者评估车辆在行驶过程中的合理性和安全性。

3. 信号强度GPS数据中的信号强度可以反映出用户所处的信号环境,如天气、地形、建筑物等对GPS信号的干扰情况。

这些影响因素,可能会导致GPS信号的丢失或者变弱。

因此,在分析GPS数据时,需要考虑这些因素的影响,以准确反映用户的情况。

二、GPS数据的特征提取方法为了更好地利用GPS数据,需要根据用户的需求,提取出有意义的信息。

下面将简述GPS数据的特征提取方法。

1. 轨迹提取轨迹提取方法通常基于GPS数据中的位置信息,通过位置点的连线来描述用户的路径轨迹。

常见的轨迹提取方法包括:基于距离阈值的轨迹提取法、基于时间阈值的轨迹提取法、基于密度的轨迹提取法等。

2. 速度提取速度提取方法通常基于GPS数据中的速度信息,通过对于速度变化的分析来提取出用户的行车状态。

常见的速度提取方法包括:基于积分的速度提取法、基于加速度的速度提取法、基于滑动窗口的速度提取法等。

香港青马大桥GPS监测系统

香港青马大桥GPS监测系统

香港青马大桥GPS监测系统目录一、青马控制区二、原有监测系统三、GPS监测系统四、系统设计五、系统运行一、青马控制区青马大桥和相邻的汲水门大桥是通往香港新机场的重要通道。

青马大桥:世界上最长的公路/铁路悬索吊桥,全长2200米,主跨度1377米,塔高206米。

汲水门大桥:斜拉吊桥,全长820米,主跨度430米,塔高150米。

汀九大桥:三塔斜拉吊桥,塔高分别为 170米、194米和158米,全长1177米,主跨度为448米和475米。

二、原有监测系统青马控制区原有桥梁监测传感器多达774个,包括风速计、气象传感器、动力称量系统、加速度计、位移传感器、应变标尺和水平仪等7大类,用以监测:•缆索、桥塔和桥面的结构位移•缆索受力•桥面应变/应力•桥面加速度尽管高精度加速度计所测量的加速度观测值经过二次积分后可以得到横向和垂向的位移向量,但由于加速度计对桥体低频震荡不敏感,所以通过这种方法得到的位移量是不完整、不连续的。

新型液压水平仪虽然可以获得垂向位移,但由于液压系统的惯性限制,最大采样率只能达到每秒一次,会错过一些较大的瞬间垂直位移。

原有的传统监测手段在监测桥梁振动位移方面都有一些显著缺点。

三、GPS监测系统在1999年年中经过一系列实地测试后,香港特区政府决定在青马控制区桥梁监测系统中加入GPS系统。

与传统监测手段相比,采用GPS系统有下列优点:•直接获取三维绝对位置•实时计算并显示三维位移•全天候、24小时连续进行高采样率(20Hz)观测•对原有监测系统进行独立检核由于徕卡公司在GPS方面的产品、技术和服务都处于世界领先地位,所以香港特区政府地政署在经过招标后,将整个GPS系统的设计、安装和测试工程都承包给了徕卡公司。

四、系统设计整个GPS监测系统包括:1)GPS测量系统2)通信网络系统3)控制中心分析和管理系统1)GPS测量系统•2台MC500 GPS接收机作为参考站,安装在大桥库房的房顶,通过整体监测软件对其进行系统整体状态的监控。

卫星导航地基增强技术趋势及特点分析

卫星导航地基增强技术趋势及特点分析

卫星导航地基增强技术趋势及特点分析一、背景全球卫星导航系统G N S S(G l o b a l Navigation Satellite System) 是全球卫星导航系统的总称。

包括美国的GP S、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗系统(BDS)和欧盟的GALILEO系统。

从目前各系统的发展情况来看,GNSS系统可以采用单频伪距定位的方式为用户提供米级定位服务并能满足多数一般性用户的定位需要。

但与此同时,相当一部分行业用户(如工程测量、地质形变监测、精准农业等)需要高精度(厘米级、分米级)的导航定位服务。

卫星导航地基增强系统是在一定地理范围内提供高精度差分定位服务的重要技术手段。

它基于连续运行参考站(CORS)技术,通过在一定区域内布设一定数量的地面参考站对卫星导航信号进行长期连续观测,并采用观测数据对卫星导航信号进行误差建模和修正,生成高精度差分改正数并播发给区域内的相关用户,从而辅助用户实现高精度差分定位。

由于地基增强系统采用双多频的载波相位观测量,并且具有较大服务覆盖范围(一般为省级或市级),从而能够提供更加精准的导航定位服务。

随着我国北斗卫星导航系统建设的不断推进,覆盖全国的北斗地基增强系统正不断建设和完善,这些地基增强系统以北斗卫星导航系统(BDS)为主,兼容其他GNSS系统的地基增强系统,为拓展北斗导航系统的应用范围和领域,提升北斗系统运行服务质量有着重要的意义。

二、运行原理GNS S卫星导航地基增强系统是一种提供高精度导航定位差分服务的基础性时空系统。

该系统通过部署建设GNSS地面基准站网和数据处理中心,为区域内用户播放高精度导航差分信息,从而满足相关用户对于实时的米级、亚米级、厘米级和事后的毫米级定位的需求。

地基增强系统一般包括基准站网、数据处理与服务中心、通信网络系统和用户终端等部分。

1. 基准站网基准站网是地基增强系统的重要组成+高书亮图1 StarLink卫星在轨分布部分,其主要功能是全天候采集卫星导航观测数据,将采集和预处理后的观测数据传输到数据处理和服务中心,支持系统解算生成相关的差分改正数。

中国地壳运动观测网络GPS基准站时间序列分析与研究

中国地壳运动观测网络GPS基准站时间序列分析与研究

中 国 地 壳 运 动 观 测 网 络 GP S基 准 站 时 间序 列 分 析 与 研 究 *
赵 国强 孙汉荣 任 雳 李 鹏
( 中 国 地 震 局 地 震 预 测 研 究 所 ,北 京 1 0 0 0 3 6 )
摘 要 本 文给 出了 中国地 壳运 动观 测 网络 2 7个 GP S基 准站测 站信 息 。采 用 统 一的
关 键 词 GP S ;G AMI T/ GL OB K;中 国 地壳 运 动 观 测 网络 ;时 间 序列
中 图分 类号 : P 3 1 5 . 7 2 5 ; 文献标识码 : A; d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 3 5 — 4 9 7 5 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 0 7
通 过 时间序 列分 析 ,得 出玉 树地 震对 这 些基 准 站 的位 移 影 响 ,并 通 过 G P S速 度 场 的计
成 。网络工 程 基 准 站 自 1 9 9 8年 陆 续 建 成 以
来, 一 直连 续 运行 至 今 ,目前 已全 部 升 级 改
造成 为 中国大 陆构造 环境 监测 网络 ( 简 称“ 陆
数据 处理 策略 和最 新 的地球 物理 模 型 , 利 用 GAMI T/ GL 0 B K 软件 解 算 了这 些站 1 9 9 9 —
2 0 1 1年 底 的观测 资 料。定量 计算 了同震位 移 、更 换仪器 等 事 件对 基准 站 的影响 。在 此 基 础上 ,给 出 了 I TR F 2 0 0 5框 架 下 由 2 7个 站 组成 的 中国大 陆地 壳运 动速度 场 。
站影 响 的基础 上 , 获得 中国 大陆 地壳 运 动速

中国大陆GPS连续观测站基线时间序列分析

中国大陆GPS连续观测站基线时间序列分析

G S时间序 列 的有效 观测 时段 内,揭示 了这 两次 强震 的前 兆形变 信 息 。本 文 通过 对 中 国大 P
陆 GP S基 线 时间序 列在 两次 8级 大震前 变化 情况 的分 析 , 出了初 步 的结 论 , 得 并在 此基 础 上对 部分 GP S基线 近期 的异 常 变化 进 行 了研 究 ,以期 为 未 来地 震 活 动 性 的 分析 研 究 提 供 参考 。
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NI N L H A S
1 GP S数 据 处 理
本 文使 用 的数 据 是 中 国地 壳 运 动 观 测 网络 1 9 9 9年 初 至 2 1 0 0年 9月底 的 观 测 资 料 ,
GP S连续 站观 测 值 的数 据 处 理 采 用 GAMI / L K 软 件 完 成 ] T G OB 。数 据 处 理 的 基 本 流 程_ ] l 是利 用 GAMI “ T获 得 网络工 程 2 个 连续 站及 中国大 陆周 围 I 8 GS测 站 的区域 单 日松 弛 解 。GAMI T计 算 中加入 中国大陆 周边 1 6个 I S站 , I G 即 RKT、KI 、US T3 UD、 UWN、 S
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1 Dep art ment of L an d S urvey i n g an d Geo2i nf ormatics , T he Hon g Kong Pol y technic Uni versit y , Kow loon , Hon g Kong 2 Geodetic S urvey S ection , L ands De part ment , Hong Kong S A R , Hong Kon g 3 Dep art ment of L an d M ana gement , Fen g2Chi a Uni versit y , T aichun g , T ai w an 4 Dep art ment of Ci vil an d S t ruct ural En gi neeri n g , T he Hon g Kong Pol ytechnic Uni versit y , Kow loon , Hon g Kong
6 个基准站的时间跨度约为 3. 1 年 .
地测量和地球动力学的许多领域 [ 1~4 ] , 将 GPS 应用 于地学研究推向了一个崭新的阶段 . 香港地处中国 华南块体东南边缘 , 地震和地质学研究表明地质构 造运动不明显 ,是否存在活动断层尚存争议 [ 5 , 6 ] . 大 地测量手段 ( 如电磁波测距 、 GPS 等技术 ) 是监测地 壳形变最直接 、 有效的观测手段 . 以前大地测量观测 手段基本上采用定期 ( 一年或半年 ) 观测方式 , 难以 检测到小于 mm/ yr 级的形变信息 . 由于香港地区地 壳形变量小 ,加上受观测精度的限制 ,利用大地测量 技术对该地区地壳形变特征的研究一直处于空白 . 因此 ,在该地区利用 GPS 连续参考站网进行地壳形 变监测具有重要的科学意义 . 研究和分析由 GPS 观测资料处理得到的坐标 序列特征是研究地壳形变的重要基础 . 研究基准站 坐标序列特征不仅有助于了解各种地球物理现象对 基准站位置的影响规律 , 而且可以对各种误差模型 进行修正 ,进一步提高 GPS 基准站位置的精度 . 本 文将介绍 GPS 连续运行参考站在香港地壳形变的 监测和研究中所取得的成果 , 旨在获得该季节性变化 .
关键词 GPS ,时间序列分析 ,空间滤波 ,最大似然估计 ,噪声特性 文章编号 000125733 (2008) 0521372213 中图分类号 P228 收稿日期 2007203217 ,2008206216 收修定稿
1 引 言
近 10 多年来 , 在国际 GNSS 服务 ( International GN SS Service , 简称 IGS ) 机构 的推动 下 , 国际 上
GPS 连续运行参考站网络与日俱增 , 广泛应用于大
2 GPS 观测资料与数据处理
香港特别行政区政府地政总署于 2000 年开始 建立了香港 GPS 连续运行参考站网络 . 该项目分两 期完成 : 第一期于 2000 年分别在香港西部和北部布 设了 6 个 GPS 连续运行参考站 ; 为了扩展网络的覆 盖范围 , 第二期于 2004 年在大屿山 、 港岛和香港东 部地区布设了另外 6 个 GPS 连续运行参考站 ( 如图 1 ( 见文后图 10 前) 所示 ) . 该网络自 2001 年 1 月运 行以来 , 获取了大量的观测资料 . 本文对香港 GPS 连续运行参考站网络 2001 年 1 月至 2007 年 8 月的 观测资料进行分析处理 . 其中第一期布设的 6 个基 准站观测资料的时间跨度为 6. 7 年 , 第二期布设的
基金项目 香港特别行政区研究资助局项目 ( PolyU5157/ 05 E ; PolyU5161/ 06 E) 和香港理工大学基金项目 ( GY2F81) 资助 . 作者简介 袁林果 ,男 ,1980 年生 ,博士研究生 ,2004 年在西南交通大学获硕士学位 ,主要从事 GPS 数据处理和地壳形变分析研究 .
~6 times larger if o nly variable w hite noise is assumed. The maximum relative ho rizo ntal velocit y
bet ween t he sites is 1. 5 mm/ yr , w hich indicates so me local fault activities. In additio n , t here are o bvio us 1 ~ 2 mm local seaso nal signal s in t he filtered po sitio n time series of so me sites. The residual scat ter s of all filtered time series al so show st ro ng seaso nal characteristics. Keywords GPS , Time series analysis , Spatial filtering , Maximum likelihoo d estimatio n , Noise characteristics
香港 GPS 基准站坐标序列特征分析
袁林果1 ,丁晓利1 ,陈 武1 ,郭志和2 ,陈少彬2 ,洪本善3 ,周锦添4
1 香港理工大学土地测量与地理咨询学系 ,香港九龙 2 香港特别行政区政府地政总署测绘处 ,香港北角 3 逢甲大学土地管理学系 ,台湾台中 4 香港理工大学土木及结构工程学系 ,香港九龙
Yuan L G , Ding X L , Chen W , et al. Characteristics of daily po sition time series f rom t he Hong Kong GPS fiducial network.
Chi nese J . Geop hys. (in Chinese) , 2008 , 51 (5) :1372~1384
摘 要 利用香港 GPS 连续运行参考站网络 2001 年 1 月至 2007 年 8 月的观测资料 ,全面深入地分析了 12 个基 准站坐标序列特征 . 本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差 ,来提高坐标序列的信噪比 ,并采用最大似然估计 准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性 ,计算了地球表面质量负荷 ( 包括大气 、 非潮汐海洋 、 积雪和土壤水 ) 对香 港 GPS 基准站坐标序列的影响 . 研究结果表明 : 香港 GPS 基准站坐标序列具有高度的空间相关性 ,其公共误差具 有较强的季节性变化特征 ; 地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为 3mm 的垂向周 年变化 ,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关 ; 滤波后坐标序列的噪声特性可以用可 变白噪声加闪烁噪声模型来描述 ,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大 2~ 6 倍 ;基准站间存在达 1. 5 mm/ yr 的相对水平运动 ,揭示香港地区存在活动断层 ; 部分基准站坐标具有明显的振幅为
Abstract Characteristics of daily po sitio n time series f ro m J anuary , 2001 to A ugust , 2007 at 12 statio ns in t he Ho ng Ko ng GPS fiducial net wo r k are investigated in t his paper . A spatial filtering algo rit hm ba sed o n p rincipal co mpo nent analysis is employed to remove t he co mmo n mo de erro r s f ro m t he daily po sitio n time series. The noise characteristics of t he filtered po sitio n time series are a ssessed by t he met ho d of maximum likelihoo d estimatio n. Co nt ributio ns f ro m at mo sp heric , no ntidal oceanic , snow and soil moist ure mass loading are evaluated. The result s indicate t hat spatial filtering is an effective way to imp ro ve t he p recisio n of po sitio n time series and p rovide bet ter resolutio n fo r detecting local defo r matio n signal s. The co mmo n mo de erro r s have st ro ng
Characteristics of daily position time series from the Hong Kong GPS f iducial net work
YU AN Lin2 Guo 1 , D IN G Xiao2Li1 , C H EN Wu1 , KWO K Simo n2 , C HAN Siu2Bun2 , HU N G Pen2Shan3 , C HA U Kam2 Tim4
第 51 卷 第 5 期 2008 年 9 月
地 球 物 理 学 报
C H IN ESE J OU RNAL O F GEO P H YSICS
Vol. 51 , No . 5 Sep . , 2008
袁林果 ,丁晓利 ,陈 武等 . 香港 GPS 基准站坐标序列特征分析 . 地球物理学报 ,2008 ,51 (5) :1372~1384
E2mail : linguo . yuan @polyu. edu. hk
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