西龙池上水库GPS基准站坐标时间序列特征分析
香港GPS基准站坐标序列特征分析
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 .
GPS坐标时间序列分析
GPS坐标时间序列分析学校:院系:专业:班级:姓名:学号:指导教师:教师职称:完成日期:GPS坐标时间序列就是按照时间的顺序记录的一列有序数据。
对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势。
时间序列分析在日常生活中随处可见,有着非常广泛的应用领域。
文用时间序列分析方法,对一段时间序列进行了拟合。
通过对2010年3月至2011年6月中国进出口额同比增长率序列进行观察分析,建立合适的ARIMA模型,对未来五个月的中国进出口额同比增长率序列进行预测。
然后对预测值和真实值进行比较,得出结论,所建立的模型有较好的拟合效果,从而提供了一个行情预测的有效方法。
关键词:GPS坐标时间序列分析预测GPS 坐标时间序列分析原来是“概率论与数理统计”领域当中的一个重要分支,其中有国际著名的学术杂志“时间序列分析”。
由于在过去的二十几年当中,时间序列分析方法在经济学的定量分析当中获得了空前的成功应用,因此所出现的“时间序列计量经济学”已经成为了“实证宏观经济学”的同意语或者代名词。
由此可见,作为宏观经济研究,甚至已经涉及到微观经济分析,时间序列分析方法是十分重要的。
时间序列分析方法之所以在经济学的实证研究中如此重要,其主要原因是经济数据大多具有时间属性,都可以按照时间顺序构成时间序列,而时间序列分析正是分析这些时间序列数据动态属性和动态相关性的有力工具。
从一些典型的研究案例中可以看出,时间序列分析方法在揭示经济变量及其相关性方法取得了重要进展。
目前关于时间序列分析的教科书和专著很多。
仅就时间序列本身而言的理论性论著也很多,例如本课程主要参考的Hamilton 的“时间序列分析”,以及Box 和Jankins 的经典性论著“时间序列分析”;近年来出现了两本专门针对经济学和金融学所编写的时间序列专著,这也是本课程主要参考的教材。
另外需要注意的是,随着平稳性时间序列方法的成熟和解决问题所受到的局限性的暴露,目前研究非平稳时间序列的论著也正在出现,其中带有结构性特征的非平稳时间序列分析方法更是受到了广泛重视。
水利工程地质测绘中的GPS技术分析 冯光祖
水利工程地质测绘中的GPS技术分析冯光祖摘要:在水利工程测量中,测量基准传递与轴线的垂直高程控制作为建筑物施工质量控制的关键环节,准确、科学、快速的测量手段是确保工程施工质量与施工工期的要求,提升测量定位工效、观测精度地基础。
GPS就是当前工程测量中一种新的测量方法,具有传统测量方式不具备的优势。
下面就结合作者实际工作经验,简要的分析水利工程地质测绘中的GPS技术应用,以供借鉴参考。
关键词:GPS技术;水利工程;地质测绘前言随着我国社会经济不断发展,我国的水利工程地质测绘的技术也得到了快速发展。
本文主要对GPS技术在我国水利工程测绘中的应用进行分析,希望为我国日后的水利工程建设提供参考。
1 GPS技术的介绍1.1 太空卫星工作系统在太空中工作的卫星主要是GPS的工作系统,在接收信息的过程中也在传递信息,采用了双向工作的原理。
在太空中工作的GPS卫星有24颗,围绕地球不同的轨道进行运行。
在不同平面的轨道上,卫星需要与地球的平面保持60°的夹角,与赤道保持在55°的夹角,其轨道距离地球的20000km的高空,各轨道都均匀的分布着至少3颗的卫星,进而确保卫星接收信号的实时性及其准确性。
1.2 地面控制系统地面控制的系统作为GPS关键点,主控站、监测站和注入站所组成的GPS地面控制系统关键的要素。
地面控制的系统所存在的主要目的是为确保GPS运行流畅性,在GPS出现问题的时候,地面控制的系统就能够对其系统问题进行分析调整,汇总GPS问题出现之前最后运行的参数,对比卫星系统的反馈信息,进而有效的确定出GPS问题的所在,保证GPS系统定位准确性和科学性。
1.3 用户端系统用户端系统就GPS来讲就是地面的接收端,GPS接收主要来自卫星信息,为了给用户提供出授时、定位的服务。
简而言之,GPS是用户端和卫星接收器,天线、电源和主机就是接收器主要的三个部件。
主机是关键部分,能够有效的接收卫星信息,对其进行处理分析,之后按照设置为用户的显示信息。
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]。
基于ARMA模型的GPS基准站坐标时间序列分析
( S e i s mo l o g i c a l b u r e a u o f S h a a n x i P r o v i n c e , Xi a n 7 1 0 0 6 8 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :I n v i e w o f t h e G AMI T / GL OB K s o f t wa r e t o 1 3 1 n c o n t i n u o u s l y f o r ma n y y e a r s GP S r e f e r e n c e s t a t i o n d a t a p r o c e s s i n g o f t h e O — r i g i n l a r e s u l t h a s c e r t a i n n o i s e.t h i s p a p e r u s e A RMA mo d e l t o t i me s e r i e s a n a l y s i s o f GP S r e f e r e n c e s t a t i o n c o o r d i n a t e s .i n c l u d i n g t h e P a n d i t— Wu me t h o d d e t e r mi n e t h e o r d e r o f ARMA mo d e 1 .T e s t r e s u l t s s h o w t h a t t h e Mr P a n d i t— W u me t h o d c a n a c c u r a t e l y d e t e r — mi n e t h e o r d e r o f ARMA mo d e 1 .a n d b a s e d o n t h e t i me s e q u e n c e o f AMRA r e mo v e s a c e t r a i n a mo u n t o f n o i s e e f f e c t i v e l y,ma k e G P S
中国地壳运动观测网络GPS基准站时间序列分析与研究_赵国强
第4期(总第412期)国 际 地 震 动 态No.4(Serial No.412)2013年4月Recent Developments in World Seismology April,2013中国地壳运动观测网络GPS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,北京100036)摘 要 本文给出了中国地壳运动观测网络27个GPS基准站测站信息。
采用统一的数据处理策略和最新的地球物理模型,利用GAMIT/GLOBK软件解算了这些站1999—2011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ITRF2005框架下由27个站组成的中国大陆地壳运动速度场。
关键词 GPS;GAMIT/GLOBK;中国地壳运动观测网络;时间序列中图分类号: P315.72+5; 文献标识码: A; doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2013.04.007引言 中国大陆地壳运动观测网络(简称“网络工程”)是“九五”国家重大科学工程,其中GPS观测由27个基准站、55个定期复测的基本站和约1 000个不定期复测的区域站组成。
网络工程基准站自1998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“陆态网络”)基准站。
这些基准站经过十几年的连续观测,积累了大量高质量的GPS资料,国内学者利用这些数据开展了大量深入细致的处理分析研究工作。
顾国华利用1998年9月—2004年3月上旬网络工程25个基准站GPS观测结果获得垂直位移时间序列,并指出基准站垂直位移的变化值得多方面深入研究[1]。
张鹏等人应用网络工程27个基准站和国家测绘局2个基准站7a的观测数据,*收稿日期:2012-09-20;修回日期:2012-11-26。
基金项目:中国地震局地震预测研究所基本科研业务费专项(0212241403)资助。
小波分析在GPS位移时间序列特征中的应用
小波分析在GPS位移时间序列特征中的应用
陈光
【期刊名称】《地震地磁观测与研究》
【年(卷),期】2010(031)005
【摘要】使用福建GPS台网2004年3月-2008年10月的连续观测资料,对各基准地震站原始数据进行处理,得到位移时间序列,进行初步分析.在此基础上,采用小波分析方法提取时间序列的时频特征,从而得到非线性变化信息,为GPS在大地震前获取前兆资料提供探索方向,进而通过对位移时间序列异常变化与区域地壳运动关系的研究,探讨两者间的内在联系.
【总页数】5页(P95-99)
【作者】陈光
【作者单位】中国福州,350003,福建省地震局
【正文语种】中文
【相关文献】
1.大凌河流域凌海站年径流量时间序列特征的小波分析 [J], 王凤和
2.小波分析在GPS时间序列分析中的运用 [J], 董伟
3.西龙池上水库GPS基准站坐标时间序列特征分析 [J], 王琰开
4.福建GPS台网观测位移时间序列特征的初步研究 [J], 丁学仁;吴绍祖;陈光
5.GPS/PWV时间序列特征提取方法的研究 [J], 胡广保;叶世榕;张彦祥;夏朋飞;夏凤雨
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GPS技术在水文水资源监测方面的应用解析
GPS技术在水文水资源监测方面的应用解析发布时间:2022-07-21T07:08:30.838Z 来源:《科学与技术》2022年30卷第5期第3月作者:次央[导读] 随着时代的不断发展,GPS技术作为新兴技术产物,在水文水资源监测中得到应用,不仅能够提升工作效次央西藏自治区水文水资源勘测局日喀则水文水资源分局摘要:随着时代的不断发展,GPS技术作为新兴技术产物,在水文水资源监测中得到应用,不仅能够提升工作效率,还促进准确度的提升,在根本上促进水文工作进一步发展。
基于此,文章结合实践,先对GPS 在水文水资源监测的重要性进行分析,然后对监测布点特征进行阐述,最后对GPS技术在水文水资源监测中的应用与发展趋势进行研究,以供参考。
关键词:GPS技术;水文水资源;监测前言GPS技术经定位、导航与测量等方式,将传统方式进行替代,使其对水域测量与数据采集更准确。
GPS技术在水文水资源监测方面得到有效应用,促进水利事业的进一步发展。
1 GPS技术在水文水资源监测方面应用的重要性 GPS技术在水文水资源监测中得到有效应用,利用遥感技术、数据采集等构建完善的监测平台,对水库、取水用户等信息进行采集与分析,强化取水、排水等环节的有效监测,能够实现信息共享。
GPS技术覆盖的数据管理系统,能够有效提升水资源监测能力,改变传统监测方式,对信息的收集与反馈更加及时与全面,有效提升了整体监测水平。
此外,建立智能监控系统。
自动收集水位数据以后,利用网络化实现对数据的实时传送,对于野外监测状态包含数据的传输、采样等,可利用软件进行编写,实现智能化监控。
2监测布点特征水文水资源监测布点需具备一定代表性,可将河断面情况准确反映出来,对水系设置为一条主流与干流构成,通过对河断面的监测,选择具有一定性的断面,从而更好地将水质特征展现出来。
一般来说,水系中主支流与干支流坐标、污染源等都是由数据展现出来的,而GPS技术的应用,可实现水文水资源的有效监管,在不同环境下实现对不同水源点信息的有效采集。
GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨
GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨一、引言全球定位系统(GPS)是一种卫星导航系统,可以为用户提供地球上任何位置的准确三维位置和时间信息。
近年来,GPS站坐标时间序列数据的分析在地质学、大地测量学、地震学、气象学等领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨GPS站坐标时间序列的分析方法,特别关注异常周期信号的识别和挖掘。
通过对GPS站坐标时间序列的分析,将有助于理解地壳运动变化的机制和识别可能的地质灾害风险。
二、GPS站坐标时间序列分析方法1.数据预处理首先,需要对GPS站坐标时间序列数据进行预处理。
预处理的目的是去除噪声、消除季节变化等因素对数据的影响,以便更好地分析数据的变化趋势和特征。
常见的预处理方法包括去除季节变化、滤波、平滑等。
2.趋势分析趋势分析通过拟合数据的非周期性变化趋势,可以揭示长期的地壳运动趋势。
常用的趋势分析方法有线性拟合、多项式拟合、分段线性拟合等。
3.周期性分析周期性分析是识别GPS站坐标时间序列中的周期信号,可以帮助分析地壳运动的周期性特征。
常用的周期性分析方法有快速傅里叶变换(FFT)、小波变换等。
三、异常周期信号的识别与挖掘异常周期信号是指GPS站坐标时间序列中存在的异常波动,可能是由地壳运动中的地质灾害、地震等引起的。
识别和挖掘异常周期信号对于地质灾害的预测和风险评估具有重要意义。
1.局部异常识别局部异常识别是指识别出时间序列中的局部异常点,即与周围数据相比存在明显不同的点。
常用的方法包括局部离群点因子(LOF)方法、孤立森林(Isolation Forest)方法等。
2.周期性异常识别周期性异常识别是指识别出时间序列中的周期性异常信号,可以帮助分析地壳运动的周期性特征。
常用的方法有离群点检测、极值点检测等。
四、案例分析在某地区的GPS站坐标时间序列数据中,我们进行了上述方法的分析。
首先,对数据进行了季节变化的去除、滤波和平滑处理。
GPS在汾河水库自动监测系统中的应用
GPS在汾河水库自动监测系统中的应用作者:李泽平温杰李腊梅尹文广来源:《科技资讯》 2012年第29期李泽平1 温杰1 李腊梅2 尹文广2(1 山西省汾河水库管理局山西太原 030302; 2北京浩宇天地测绘科技发展有限公司北京 100039)摘要:结合汾河水库的特点,介绍了GPS在水库自动监测系统中的应用,重点阐述GPS监测系统的设计方案,并对数据结果进行分析评价。
关键词:GPS 水库自动监测系统中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0020-021 测区概况汾河水库位于山西省最大的河流——汾河干流上游娄烦县境内,是山西省的第一座大(Ⅱ)型水库,兼有供水、发电、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程,控制流域面积5268 km2,总库容7.21亿m3,最大回水长度18 km,最大回水面积32 km2。
汾河水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、输水洞和水电站五部分组成。
大坝坝高61.4 m,坝顶高程1131.4 m(大沽高程系),坝顶宽6 m,长1002 m,大坝总长1002 m,其中主坝长420 m,左副坝长440 m,右副坝长142 m;主坝和左副坝顶设有2 m高砼防浪墙,右副坝顶有2 m 高的自溃土坝。
溢洪道位于右岸,总长345 m,堰顶高程1122 m,净宽24 m,堰型为开敞式实用断面堰,设两扇7 m×12 m弧形钢闸门,最大泄量1298m3/s。
泄洪洞洞径8 m,总长1050 m,进口高程1086.2 m,出口高程1072.18 m,进口设4.872 m×8.1 m的两扇平板事故钢闸门,出口设7m×6.5 m的一扇弧形钢闸门,最大泄量820 m3/s。
输水洞位于大坝右岸,进口高程1089.4 m,出口高程1071.8 m,洞径4m,长598 m,出口设有3.6 m×3.6 m弧形钢闸门,最大泄量116 m3/s,系挑流消能。
GNSS基准站坐标时间序列非线性特征分析
GNSS基准站坐标时间序列非线性特征分析GNSS基准站坐标时间序列非线性特征分析摘要:全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)基准站坐标时间序列是地球表面骨架变形监测中的关键数据来源之一。
本文通过对GNSS基准站坐标时间序列的非线性特征进行分析,并探讨其对地壳变形的影响,以期为地球表面动态研究提供理论支持和实践指导。
一、引言GNSS是一种利用地球上一定数量的卫星来实现定位、导航和时间传输的技术系统。
它已经广泛应用于测绘、地球物理、资源勘探、地震监测、大气研究等领域。
在这些应用中,GNSS 基准站坐标时间序列扮演着重要的角色。
然而,由于多种因素的综合影响,GNSS基准站坐标时间序列往往呈现出一定的非线性特征。
二、GNSS基准站坐标时间序列的非线性特征1. 长期趋势:除受到地壳运动和地球自身的形变影响外,GNSS基准站坐标时间序列还可能存在着长期趋势。
这种趋势可能由人类活动、气候变化等因素引起。
因此,在分析GNSS 基准站坐标时间序列时,需要将长期趋势考虑在内。
2. 季节性变化:GNSS基准站坐标时间序列在表现出非线性特征时,常常呈现出一定的季节性变化。
这种变化可能与地球的季风、海洋潮汐等因素有关。
因此,在分析GNSS基准站坐标时间序列时,需要对季节性变化进行建模和拟合。
3. 周期性震荡:在某些情况下,GNSS基准站坐标时间序列还可能呈现出周期性震荡的特征。
这种震荡可能与地球的地壳运动、地球自转等因素有关。
因此,在分析GNSS基准站坐标时间序列时,需要通过周期性分析方法进行处理。
三、非线性特征对地壳变形的影响1. 非线性特征对地壳变形的解释:通过对GNSS基准站坐标时间序列的非线性特征进行分析,可以更好地理解地壳变形的机制。
例如,长期趋势可以反映地壳的整体水平运动,季节性变化可以反映地壳的弹性变形,周期性震荡可以反映地壳的弛豫过程。
2. 非线性特征对地壳变形的监测:非线性特征的分析还可以用于地壳变形的监测。
GPS网中基准点的数量及位置分布对精度的影响分析
GPS网中基准点的数量及位置分布对精度的影响分析李金生;杨学锋;马驰【摘要】GPS网中,基准点的数量、组合方式及其分布位置都将影响到GPS网的定位精度,不合理的组合和分布方式也会影响GPS网固有的高精度.为了获取高质量的GPS定位成果,布设高等级控制网时必须要科学地选择基准点的数量及其分布,以便找到最佳组合方案.通过工程实例,分析了GPS网中基准点组合及分布方法,得出了相关结论.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2010(035)002【总页数】3页(P30-32)【关键词】GPS技术;控制网;基准配置;数据处理;质量控制【作者】李金生;杨学锋;马驰【作者单位】沈阳农业大学高等职业技术学院,辽宁,沈阳,110122;辽宁省交通高等专科学校,辽宁,沈阳,110122;沈阳农业大学高等职业技术学院,辽宁,沈阳,110122【正文语种】中文【中图分类】P2580 引言GPS技术以其高精度、高效率、全天候观测等优点被广泛地应用在测绘工作中,特别是高等级平面控制网的布设过程中。
GPS的测量成果属于WGS-84坐标系,而实际工程中需要的是转换到国家或地方坐标系中的坐标。
转换过程中,GPS网的绝对基准需借助于地面高等级已知点,因此,所借助的基准点的位置、数量及其稳定性直接决定了GPS网最后平差结果的精度[1]。
在实际应用过程中,由于所选的基准点的位置和数量不适当以及所选基准点由于一些人为因素而产生显著位移,从而导致GPS网在转换到地面坐标系的过程中产生变形,这将严重影响到GPS网最后平差结果的精度[2]。
就GPS网中基准点的数量及分布对网的精度的影响做了一些讨论分析。
1 基准点的组合方式在GPS网中,基准点可能有若干个,如何确定基准点的数量,以及如何分配基准点的位置,会直接影响到GPS网的精度[3]。
下面就对沈阳市某控制网中五个基准点进行不同数量及不同位置的组合,并将其作为约束条件,利用Gpsndps软件进行平差,分析比较平差结果,得出相关结论。
浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用 董晓倩
浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用董晓倩摘要:本文首先介绍了GPS测量的特点:定位精度高、测量距离远、操作简单。
其次,简要介绍了水利工程中的GPS测量方法:静态测量和动态测量。
最后,及时总结了GPS在水利测量项目应用中存在的问题,并提出了相应的改进措施。
关键词:GPS技术;水利工程;测量引言GPS是通过导航卫星建立的全球定位系统,可以提供定位、时间测量和距离测量服务。
它具有全天候、实时、抗干扰等优点。
它可以为用户提供精确的三维坐标、精确的时间和真实的速度。
GPS技术已经广泛应用于当前的生产和生活中。
在水利测量项目中,GPS技术也可以提供快速准确的测量信息。
1GPS技术概述GPS技术可以准确定位待测位置,这不仅使工人能够及时发现位置,还减少了待测时间,从而提高了工作效率。
GPS技术在水利工程中的应用不仅可以减少大量的人力和物力,还可以缩短测量时间,从而提高工作效率。
工作人员定位要测量的位置,在移动站观察大约一分钟后可以获得相应的信息,这给工作人员带来了极大的方便。
在测量过程中,一旦发现问题,工作人员可以及时采取相应措施处理,以免影响测量结果,从而保证测量工作的顺利进行。
21GPS测量的特点2.1定位精度较高普通工程测量仪器红外目标的精度可以达到5 mm + 5 ppmm,而GPS技术滥用双频接收器的精度可以达到5 mm + 1 ppmm,GPS技术策略的精度相对较高,实践证明基线边长越长,定位资金越高。
一些学者计算了50公里内的定位精度为10 - 6,但是1000公里以上的定位精度可以达到10 - 8。
2.2高测量效率在GPS测量中,小于20公里的相对静态定位不到20分钟,测量流量定位只需要在2分钟内观察,然后通过快递定位。
当基站和移动站之间的距离小于15千米时,测量速度更快。
与传统的测量效率相比,GPS测量显示出快速的测量速度,并且可以实现非间隔测量。
高测量效率对控制水利工程中的危险状况具有明显的作用,有助于测量人员及时掌握和采取快速措施。
2021GPS测量技术在水库测量中的应用范文3
2021GPS测量技术在水库测量中的应用范文 水库论文(发表必看范文8篇)之第八篇 摘要:GPS测量技术是当前水利工程测量中应用最为广泛的技术,是工程测量领域的一项重要技术革命。
以乌拉泊水库为例, 对GPS测量技术在水库测量时的应用进行分析。
结果显示, 在本次对乌拉泊水库的测量中, 各测点的观测值与原始值之间的变化除个别点较大外, 其余测点的变化均在毫米之间。
从总体上讲乌拉泊水库大坝虽然发生了一定的位移, 但是其稳定状态并没有受到较大影响。
以期为类似案例提供借鉴。
关键词:水库,GPS测量技术,水利工程,应用 随着科学技术的发展,水利工程测量技术不断进步, GPS测量技术在水利工程测量中的应用越来越广泛。
在水利工程测量中应用GPS测量技术有着诸多优势, 其主要表现为效率高、成本低、精度高, 无需通视等。
目前, RTK实时动态差分法可以在数秒内获得由基准站所发出的GPS高精度定位数据, 在未来水利工程测量中, GPS测量技术有着广阔的应用前景。
1工程概况 乌拉泊水库是乌鲁木齐河中游的一座兰河水库,该水库于1961年8月建成并投入使用, 水库主要建筑物包括大坝、放水涵洞、泄水渠、溢洪道等组成部分。
水库大坝长1050 m, 坝顶高程1089.6 m, 防浪墙高1.2 m, 墙顶高程1090.8 m, 坝顶宽6 m, 最大坝高27.6 m。
该水库先后经历过4次除险加固, 前期一直未设置大坝表面变形观测设施, 本次除险加固结束后, 在坝顶布设11个观测横断面, 用于观测大坝的水平位移和垂直位移, 监测大坝表面变形状态。
2GPS测量技术特点以及注意事项 2.1GPS测量技术特点 GPS技术是一种无线式的导航系统,其工作原理是通过从GPS全球定位系统中卫星发射的信息进行工作。
GPS测量技术主要有以下几点优势:定位的精度高、观测耗时较短, 并且测站之间不需要进行通视, 且在测量时能够提供三维坐标, 方便操作。
GPS坐标时间序列分析研究
GPS坐标时间序列分析研究明锋【期刊名称】《《测绘学报》》【年(卷),期】2019(048)010【总页数】1页(P1340)【作者】明锋【作者单位】地理信息工程国家重点实验室西安测绘研究所陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P228近20年来,以GPS为代表的空间大地测量技术观测精度不断提高,已累积了丰富的、高精度、全球覆盖的坐标时间序列数据。
这些数据为研究不同时空尺度下的各类地球物理现象提供了重要的数据支撑和大地测量几何约束。
然而,由于GPS 坐标时间序列中同时包含了各类“信号”和“噪声”,而且噪声来源复杂,信号类型多样,水平和高程分量上信号与噪声的表现形式差异较大。
如何从原始序列中提取可靠的“信号”、分离出“误差”是目前地学界研究的热点和难点之一。
本文全面、系统地研究了与GPS坐标时间序列分析相关的理论、模型与方法。
内容涵盖地球参考框架的建立理论、有色噪声的时频特性、GPS坐标时间序列质量控制以及中国区域GPS网时空滤波、高程时间序列趋势和季节性信号估计、基于网解Kalman滤波的GPS坐标时间序列分解等。
论文的主要内容如下:(1) 系统梳理了目前3种不同的地球参考框架建立方法,重点对国际地球参考框架(ITRF)建立的基本理论、步骤和关键技术进行了分析和推导,对广义系统约束中使用的参考框架转换方法进行了理论推导,同时对ITRF2014的建立过程以及挑战进行了阐述。
(2) 详细分析并推导了几种常见噪声的时频特性,给出了幂律噪声、分数阶自回归滑动平均过程、广义高斯-马尔可夫过程等通用表达公式,并推导了其方差-协方差阵公式以及功率谱密度公式。
(3) 系统研究了GPS坐标时间序列质量控制方法与数据处理策略,提出了采用基于数据驱动进行缺失数据插值的方法,比较了RegEM法和DINEOF法在不同有色噪声水平下的性能,推荐采用RegEM法进行插值;提出了一种基于L1范数估计与IQR统计量结合的粗差探测算法——L1_ModIQR,并与传统的探测方法进行了对比;针对GPS坐标时间序列包含有色噪声的情况,提出了一种顾及有色噪声的序贯中断探测算法——COL-STARS,并分别采用模拟数据和实测数据验证了其性能。
GPS基准站坐标分量噪声的时间序列与分类特征_杨国华
小波变换方法是一种信号的时间 2频率 分析方法 , 它具有多分辨率分析的特点 , 并 在时 2频两域都具有表征信号特性的能力 , 而且时间窗的大小可与频率窗变化相适应 。 若从频域的角度来观察噪声 , 那么不同种类 的噪声所对应的频率域也不同 , 所以可借助 于小波方法在某种程度上将不同特性的噪声 进行分离与估计 。在这里我们采用 sym8 小 波对资料进行分解 , 分解尺度为 8, 即根据 观测资料频率的不同按 8个频率尺度进行分 解 。尺度从 D1至 D8信号频率逐级降低 , A8 所反映的是信号的趋势性部分 (见图 1) 。
3 收稿日期 : 2007206225。 基 金 项 目 : “十 一 五 ”国 家 科 技 支 撑 课 题 (2006BAC01B03201201) , 国家科技支撑“强震监测预报 技术研究 ”项目和地震科学基金课题 (A07066) 。
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 , 这也 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 一个方面 。自从这些连续观测站建成及运行 以来 , 一些省市 、行业与部门根据自己的需 求也陆续建立一些 GPS连续观测站 , 而且方 兴未艾 。此外 , 正在启动二期工程又将建立 200多个 GPS连续观测站 。预计未来 5 ~10 年我国 GPS连续观测站将达到上千个 。所以 开展相关研究已显得非常必要 。
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国 际 地 震 动 态 2007年
图 1 蓟县 GPS基准站的连续观测序列 sym8小波
噪声的大小与观测季节明显相关 , 夏季的 7、 8、9月份最大 , 约 5. 5 mm , 冬季的 1、2、3 月份最小 , 约 3. 64 mm (图中的包络线是按 残差的 2. 5倍计算得到的 ) ; 第三是自 2004 年以来的噪声有所降低 , 在这之前出现在夏 季较大的噪声较多 。图 2b是北分量的 D高 , 其特征与东向相近 , 但数值较小 , 夏季最大
利用连续GPS观测数据分析水库长期变形
利用连续GPS观测数据分析水库长期变形姜卫平;刘鸿飞;周晓慧;李昭【期刊名称】《测绘学报》【年(卷),期】2012(041)005【摘要】利用西龙池(位于山西省境内)上水库的GPS短基线连续观测数据,计算得到23个月的坐标时间序列,分析并评估了多路径效应对序列中线性项以及周年信号的影响,进而确定西龙池上水库长期变形趋势。
结果表明:自初次蓄水完成后,西龙池上水库整体稳定,主、副坝平面方向上存在微弱的线性变形。
其中位于主坝上的测点L022运动速度为北偏东80°,2.2mm/a,S071为主坝体北向断面上测站,其速度为北偏东109°,2.5mm/a,副坝上测点L132为北偏西87°,0.7mm/a。
其余断面上的监测点平面运动速率小于0.3mm/a;同时,水库各测站均存在不同程度的沉降,其中L022、L132沉降速率分别为3.8mm/a,1.4mm/a,其余测站沉降速率小于1mm/a。
部分测站N、E分量出现了周年运动,振幅为0.5~1mm。
分析认为L022、TN01测站的周年运动可能是由于其所处基岩的热膨胀导致,其余测站的周年信号中包括有基岩以及地表热膨胀的共同作用。
【总页数】8页(P682-689)【作者】姜卫平;刘鸿飞;周晓慧;李昭【作者单位】武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;武汉大学测绘学院,湖北武汉430079;武汉大学测绘学院,湖北武汉430079;武汉大学测绘学院,湖北武汉430079【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.基于静态GPS测量在水库大坝变形观测的应用 [J], 任建春2.利用长期观测资料评价GPS短基线的定位精度 [J], 黄声享;刘经南3.利用GPS观测研究拉萨地块中段现今地壳运动与变形 [J], 王双绪;张晓亮;张希;吴珍汉;胡道功4.利用GPS观测研究新疆伽师地区的水平变形特征 [J], 张永志;孙和平;王卫东5.利用长期GPS观测资料分析昆仑断裂现今滑动速率与地壳活动特性 [J], 郑刚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
GPS特点及其在水利工程测量中的应用何鑫鑫
GPS特点及其在水利工程测量中的应用何鑫鑫发布时间:2021-09-30T05:35:48.748Z 来源:《防护工程》2021年14期作者:何鑫鑫[导读] 随着当前科学技术水平的不断提高,那么在水利工程建设上也应该积极的应用先进技术,将GPS技术应用其中,能够更好的保证水利工程施工质量。
利用GPS技术能够提高水利工程测量水平,而且具有较高的自动化特点,在操作上更加便捷,能够很好的确保测量的准确。
本文就先了解GPS的内容,然后分析GPS的特点,最后说明GPS技术在水利工程测量中的具体应用,为相关研究人员提供参考。
何鑫鑫江苏筑宇工程技术有限公司上海 225200摘要:随着当前科学技术水平的不断提高,那么在水利工程建设上也应该积极的应用先进技术,将GPS技术应用其中,能够更好的保证水利工程施工质量。
利用GPS技术能够提高水利工程测量水平,而且具有较高的自动化特点,在操作上更加便捷,能够很好的确保测量的准确。
本文就先了解GPS的内容,然后分析GPS的特点,最后说明GPS技术在水利工程测量中的具体应用,为相关研究人员提供参考。
关键词:GPS特点;水利工程测量;应用在水利工程建设过程中测量是关键,想要更好的让水利工程发挥作用,那么就需要做好水利工程测量工作,确保能够为水利工程提供在施工上所需要的具体信息,在方便施工的同时,能够让水利工程建设顺利完成,保证整个水利工程的安全和稳定。
一、GPS技术内容运用GPS技术能够为人们提供具体的三维位置和时间,改变以往传统测量技术上所存在的问题。
在运用GPS技术进行水利工程测量的时候,主要是通过相应操作来获取测量点,利用GPS导航系统上的卫星来接收具体信息,并将所收集到的数据进行分析,从而得出被测量的具体位置。
二、GPS技术特点(一)精准度高相比于以往测量技术很容易受到外界环境影响,不能够实现全天候作业的问题,GPS技术能够很好的克服恶劣环境,实现全天候测量,不会受到外界因素的影响[1]。
GPS技术在水文测量中的应用探讨唐颖倩
GPS技术在水文测量中的应用探讨唐颖倩发布时间:2021-08-23T09:08:31.023Z 来源:《中国科技人才》2021年第15期作者:唐颖倩刘至通[导读] 随着科学技术化的进步与发展,水文监测工作也在逐渐提升工作方式。
黄河水利委员会西峰水文水资源勘测局甘肃省庆阳市西峰区 745000摘要:随着科学技术化的进步与发展,水文监测工作也在逐渐提升工作方式。
传统的水文测量方法已经不能够满足目前新时代的测量标准,水文测量的效率与效果都不够明显,使水文测量工作受到一定的局限性。
然而,GPS技术给水文测量工作带来了一定的便捷,在各方面使水文测量工作能够更加顺利。
本文针对GPS技术在水文测量中的应用进行深入性的分析与探讨关键词:GPS技术;水文测量;应用探讨由于水文测量工作较为复杂,工作强度较高,如果在对其进行测量的过程中缺乏规范、标准的操作,严重导致测量结果出现差异,降低水文测量工作的效果。
目前,GPS技术在不断的发展与提高,并且被人们广泛应用在测量工程当中。
使水文测量的准确度与工作质量和效率大幅度提升,使经济效益得到了最大化的发挥。
1. GPS测量技术的特点分析1.1定位精度高随着科学技术的不断提高,GPS测量技术的精准度已经被人们熟知,并且已经广泛应用到测量工程当中。
GPS测量技术带给人们较为深刻的影响是其定位技术,此技术是非常成功的。
根据相关数据发现,GPS测量与红外仪的测量精准度度不相上下,由于GPS测量的距离逐渐增加,其作用优势明显突出,超越了红外仪的测量优势[1]。
1.2观测时间短在工程进行测量的过程中,利用GPS测量技术可以降低工程整体测量所需的时间。
如果对此运用布设控制网的手段方式,其所花费的观测时间能够控制在30分钟前后,与此同时采用快速静态定位法仍然可以大幅度缩短观测的时间。
1.3操作简单、自动化程度高众所周知,GPS测量技术的作用与优势较多,最大的优势在于操作非常便捷,自动化程度较高。
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西龙池上水库GPS基准站坐标时间序列特征分析摘要对西龙池上水库gps基准站从2009年7月至2010年6月的坐标时间序列进行了研究。
阐述了gps坐标时间序列的获取方法,采用频谱分析法分析其周期特征,结果表明上水库基准站的水平和高程方向分别存在近似90天和60天的周期,而年周期和半年周表现并不明显;通过求谱指数和极大似然估计法分析了西龙池上水库基准站坐标时间序列的噪声特征,结果表明其包含有色噪声,通过比较不同噪声模型下的极大似然值,确定白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声模型为最佳噪声模型。
关键词gps坐标时间序列;基准站;周期特征;噪声特征
中图分类号p227 文献标识码a 文章编号1674-6708(2013)82-0104-02
0 引言
gps变形监测系统中,监测点的位移是基于基准点保持静止这一前提的,基准点位置的变化将直接影响监测点的位移量,从而扰乱各类监测点的变形监测成果。
因此有必要对基准点的运动进行分析,以确保基准点的位移量在设计要求范围内。
本论旨在分析西龙池上水库gps基准站的坐标时间序列,合理分析坐标序列中的各种信号来源,并初步揭示其成因,针对坐标时间序列,尝试建立合理的数学模型和随机模型来描述其周期特征和噪声特征。
1 坐标时间序列的获取
1.1 基线解算
基线处理采用的是mit和sio共同研制的gamit软件,该软件是世界上最优秀的gps数据处理软件之一。
采用igs事后精密星历,选择联合解算的11个igs永久跟踪站为wuhn、bjfs、lhaz、usud、shao、kit3、pol2、urum、kunm、tnml、suwn,解算策略为:1)采用广播星历中的卫星钟差参数;2)采用根据伪距观测值计算的接收机钟差;3)采用lc观测值;4)采用萨斯塔莫宁模型进行对流层延迟改正,并用分段线性法每两个小时估计一个折射量偏差参数;5)卫星及接收机天线的相位中心偏差改正采用gamit缺省值;6)顾及潮汐改正;7)截止高度角15°,历元间隔30s;8)采用松弛igs轨道。
1.2 网平差
平差的基准站为shao、bjfs、urum、kunm、lhaz、suwn、usud、tnml。
由于itrf2005框架坐标中,上述几个igs跟踪站的坐标通过速度场归算得到,因此其精度有限,为了防止约束平差时igs跟踪站的误差影响tn01、tn02的坐标,采用最小约束平差法,将距离tn01、tn02较近且观测质量好、数据连续的shao站固定,得到各测点的最小约束平差坐标。
为防止由于框架定向、尺度不一致引起的不同期坐标差异,本文仔细分析了最小约束平差的结果,将与之较吻合的5个igs跟踪站作为公共点,进行7参数转换,统一各期观测值之间的旋转和尺度因子。
2 周期特征
由于地球的运动和各种地球物理现象的存在,比如季节变换、重力、水文动力等,基准站会保持周期性的变化,反应在坐标时间序列上就是周期特征,不同的物理现象则会导致不同的周期。
频谱分析是研究时间序列周期变化的重要方法,它通过计算各谐波频率的振幅,找出最大振幅所对应的主频,从而揭示变化周期。
该方法有助于确定准确周期并可判别具有隐蔽性和复杂性的周期,但其是完全频域化的分析方法,无法同时兼顾时间序列在时域内的特性,对于非平稳数据的分析也存在一定缺陷。
由于本文涉及的时间序列存在间断,故采用lomb-scargle周期图法进行分析,得到的结果为:
1)基准站tn01和tn02的周期性趋于一致,有相同或相近的运动趋势;
2)基准站n方向和e方向主要周期为0.24年和0.31年,而u 方向的主要周期为0.15年,三个方向的周期并不严格一致;
3)水平方向功率谱数值为107数量级,而高程方向达到了108数量级,可见高程方向的周期特征比水平方向更为明显;
4)对于时间跨度较短的时间序列,并不一定能提取出年周期、半年周期等长周期项,相反可以提取出较短的周期项。
3 噪声特征
3.1 求谱指数
gps噪声可以用一种被称之为幂律过程的统计模型来描述。
不同的谱指数对应不同的噪声类型,当时为白噪声,时为闪烁噪声,时
为随机漫步噪声。
除白噪声以外的其它噪声统称为有色噪声。
通过计算谱指数可以直接辨别gps坐标时间序列的噪声特性,但不能确定具体的噪声类型,计算得到tn01北、东、高程方向谱指数分别为-0.4246、-0.4316、-0.7602,tn02为-0.5074、-0.4302、-0.7631。
可以看出基准站所有坐标分量的谱指数值均介于-1~0之间,由此可知其不具有纯白噪声(k=0)的特性。
从而可以得出结论,基准站tn01和tn02坐标分量既含有白噪声,又含有有色噪声。
3.2 极大似然估计
通过极大似然估计法求不同噪声模型下的极大似然值可以进一步研究噪声的特性,确定噪声的类型。
极大似然估计法的优点为精确度高并可同时估计噪声分量等参数。
本文选取四种噪声模型:白噪声(wn)、白噪声+闪烁噪声
(wn+fn)、白噪声+随机漫步噪声(wn+rwn)和白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声(wn+fn+rwn),分别计算极大似然值,从而确定出最佳噪声模型。
通常极大似然值越大,噪声模型越有效。
蒙特卡罗模拟实验表明:在95%的显著水平下,当两种噪声模型的极大似然值之差大于3.0时,两种模型具有可区分性。
本文四种模型的极大似然值如表1所示。
从以上分析可以得出结论西龙池上水库gps基准站各坐标分量都包含有色噪声成分,不具有纯白噪声特性,用白噪声+闪烁噪声+
随机漫步噪声模型描述最为恰当(当不存在随机漫步噪声时即为白噪声+闪烁噪声模型)。
4 结论
本文介绍了gps坐标时间序列的获取方法,并对计算得到的时间序列进行周期特性分析和噪声特征分析,得到了如下几点结论:1)采用频谱分析法得到的两个基准站的主要周期在n方向为0.24年,e方向为0.31年,u方向为0.15年,三个方向的主要周期并不一致,通常认为存在的年周期和半年周期并不明显;
2)通过计算其谱指数表明两个基准站各坐标分量的谱指数均介于-1~0之间,说明其并不具有白噪声特性,包含有色噪声;
3)采用极大似然估计法分别计算白噪声、白噪声+闪烁噪声、白噪声+随机漫步噪声和白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声四种模型的极大似然值,通过比较分析确定白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声为最佳噪声模型。
参考文献
[1]黄声享,等.变形监测数据处理[m].武汉:武汉大学出版社,2003:35-36.
[2]乔学军,王琪.中国大陆gps基准站的时问序列特征[j].武汉大学学报·信息科学版,2003,8:413-416.
[3]袁林果,等.香港gps基准站坐标序列特征分析[j].地球物理学报,2008,51(5):1372-1384.
[4]符养.中国大陆现今地壳形变与gps坐标时间序列分析[d].
上海:中国科学院上海天文台,2002.
[5]dong,d.,fang,p.,bock,y.,cheng,m.k.,miyazaki,s.anatomy of apparent seasonal variations from gps derived site position time series[j].j.geophys.res.,2002,107(b4):etg9210-9216.。