基准站坐标时间序列获取

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吉林省地方标准
DB××/T ×××—2016
吉林省卫星导航定位基准站数据
处理规范
Specifications of data processing for GNSS reference stations
(征求意见稿)
××××-××-××发布××××-××-××实施
吉林省质量技术监督局
吉林省测绘地理信息局联合发布
目次
1 范围和意义 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义 (1)
3.1 国际卫星导航定位服务INTERNATIONAL GNSS SERVICE;IGS (1)
3.2 国际地球自转和参考框架维持服务组织INTERNATIONAL EARTH ROTATION SERVICE;IERS 1
3.3 测绘基准SURVEYING AND MAPPING DATUM (1)
3.4 国际天球参考系INTERNATIONAL CELESTIAL REFERENCE SYSTEM;ICRS (2)
3.5 国际地球参考系INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM;ITRS (2)
3.6 国际地球参考框架INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE FRAME;ITRF (2)
3.7 岁差AXIAL PRECESSION (2)
3.8 章动NUTATION (2)
3.9 极移POLAR MOTION (3)
3.10 日长变化VARIATIONS OF LENGTH OF DAY (3)
3.11 世界时UNIVERSAL TIME;UT (3)
3.12 地球旋转参数EARTH ROTATION PARAMETERS;ERP (3)
3.13 地球定向参数EARTH ORIENTATION PARAMETERS;EOP (3)
3.14 与接收机无关的交换格式RECEIVER INDEPENDENT EXCHANGE FORMAT;RINEX (3)
3.15 与解无关的交换格式SOLUTION INDEPENDENT EXCHANGE FORMAT;SINEX (3)
3.16 连续运行基准站CONTINUOUSLY OPERATING REFERENCE STATIONS;CORS (3)
3.17 观测时段OBSERVATION SESSION (4)
3.18 平均相位中心AVERAGE PHASE CENTER (4)
3.19 天线参考点ANTENNA REFERENCE POINT;ARP (4)
3.20 天线相位中心偏差PHASE CENTER OFFSET;PCO (4)
3.21 天线相位中心变化PHASE CENTER VARIATION;PCV (4)
3.22 单天解DAILY SOLUTION (4)
3.23 基线解BASELINE SOLUTION (4)
3.24 测站坐标时间序列COORDINATE TIME SERIES OF STATIONS (4)
3.25 测站速度场VELOCITY FIELD OF STATIONS (4)
4 坐标参考框架 (4)
4.1 ITRF2008 (4)
4.2 CGCS2000 (4)
4.3 1980西安坐标系 (5)
4.4 1954年北京坐标系 (5)
5 原始观测数据整理与数据预处理 (6)
5.1 数据格式 (6)
5.2 观测值类型 (6)
5.3 数据整理 (6)
5.4 质量检查 (6)
6 单天解 (6)
6.1 数据处理软件 (6)
6.2 一般原则 (7)
6.3 解算设置及质量评定 (8)
6.4 单天解结果文件格式 (11)
7 多天解综合及其基准定义 (11)
7.1 数据处理软件 (12)
7.2 松弛解 (12)
7.3 多天解综合 (12)
7.4 基准定义 (12)
7.5 成果文件格式 (13)
8 基准站坐标时间序列获取 (13)
8.1 基准站坐标时间序列生成 (13)
8.2 基准站时间序列预处理 (13)
8.3 基准站时间序列分析 (13)
9 基准站运动速度场 (14)
9.1 预处理 (14)
9.2 速度场计算 (14)
10 参考框架间转换关系的确定 (14)
10.1 GCGS2000框架与ITRF系列框架的转换 (14)
10.2 GCGS2000框架与二维坐标系的转换 (15)
11 提交的成果 (17)
12 附录A (19)
13 附录B (20)
前言
卫星导航定位基准站不仅是支撑全球和国家坐标参考框架的基础设施,也是提供导航位置服务应用的系统平台,还是揭示和认知固体地球物理变化等地球科学研究的一种重要观测手段。

为了统一吉林省地理空间信息的参考基准,推动导航位置产业的发展,规范基准站数据处理流程于成果,由吉林省测绘地理信息局组织专家,经过调查研究,广泛征求意见,制定本标准。

吉林省卫星导航定位基准站数据处理规范
1范围和意义
主要指明本规范适用的范围和基准站数据处理规范的意义。

初步定为本规范主要适用于卫星导航定位基准站数据处理,包括国家、省市和行业等不同级别的基准站网。

2规范性引用文件
本节主要标明本规范中引用的标准情况。

本规范出版时,所引用版本均为有效。

引用基准主要包括:
GB/T 28588—2012 全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范
GB/T 18314—2009 全球定位系统(GPS)测量规范
GB/T 24356—2009 测绘成果质量检查与验收
GH/T 2008—2005 全球卫星导航定位系统连续运行参考站网建设规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。

3.1国际卫星导航定位服务international GNSS service; IGS
提供全球卫星导航系统,包括GPS、GLONASS、Galileo、BDS等卫星星历,卫星钟差以及相应卫星系统的地面基准站坐标等方面信息的国际组织。

3.2国际地球自转和参考框架维持服务组织international earth rotation service; IERS
IERS于1988年由国际大地测量学和地球物理学联合会(International Union of Geodesy and Geophysics,简称IUGG)与国际天文学联合会(International Astronomical Union,简称IAU)共同建立,用以取代国际时间局(BIH)的地球自转部分和原有的国际极移服务。

综合全球各个新技术观测处理中心的结果开展地球定向参数服务,建立协议天球和地球参考系的国际机构,设于巴黎。

3.3测绘基准surveying and mapping datum
测绘基准是指一个国家的整个测绘的起算依据和各种测绘系统的基础,测绘基准包括所选用的各种大地测量参数、统一的起算面、起算基准点、起算方位以
及有关的地点、设施和名称等。

我国目前采用的测绘基准主要包括大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。

3.4国际天球参考系international celestial reference system; ICRS
采用J1950.0(JD2433282.5)时的平北天极作为协议天球坐标系的基点,以该历元的平天球赤道作为基圈,以J1950.0时的平春分点作为该天球坐标系的主点,以过该历元的平天极和平春分点的子午圈作为主圈,所建立的J1950.0平天球坐标系作为协议天球坐标系,又称国际天球参考系。

3.5国际地球参考系international terrestrial reference system; ITRS
ITRS是一种协议地球参考系统,它的定位为:(1)原点为地心,并且是指包括海洋和大气在内的整个地球的质心;(2)长度单位为米,并且是在广义相对论框架下的定义;(3)Z轴从地心指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP);(4)X轴从地心指向格林尼治平均子午面与CTP赤道的交点;(5)Y轴与XOZ平面垂直而构成右手坐标系;(6)时间演变基准是使用满足无整体旋转条件的板块运动模型,用于描述地球各块体随时间的变化。

ITRS的建立和维持是由IERS全球观测网,以及观测数据经综合分析后得到的站坐标和速度场来具体实现的,即国际地球参考框架ITRF。

3.6国际地球参考框架international terrestrial reference frame; ITRF
ITRF是IERS的具体实现,是通过IERS分布于全球的跟踪站的坐标和速度场来维持并提供用户使用的。

该框架是目前国际上公认度最高、被广泛采用的地球参考框架。

IERS每年将全球各站的多种观测数据(VLBI、SLR、GNSS、DORIS 等)进行综合处理分析,得到一个ITRF框架,并以IERS年报和IERS技术备忘录的形式发布。

现已发布的ITRF系列有:ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97、ITRF2000、ITRF2005、ITRF2008、ITRF2014。

3.7岁差axial precession
地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角23.5º,旋转周期为26000年,这种运动成为岁差,是地轴方向相对于空间的长期移动。

3.8章动nutation
月球绕地球旋转的轨道称为白道,由于白道对于黄道有约5º的倾斜,这使
得月球引力产生的转矩的大小和方向不断变化,从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期圆周运动,振幅为9.21″,这种现象称为章动。

3.9极移polar motion
地球自转轴与地面的交点称为地级,地级的移动称为极移。

3.10日长变化variations of length of day
地球自转是不均匀的,存在着多种短周期变化和长期变化,短周期变化是由于地球周期性的潮汐影响,长期变化表现为地球自转速度缓慢变小。

地球自转速度的变化,导致日长的视扰动并缓慢变长,从而使以地球自转为基准的时间尺度发生变化。

3.11世界时universal time; UT
以格林尼治子夜起算的平太阳时称为世界时,未经任何改正的世界时表示为UT0,经过极移改正的世界时表示为UT1,进一步经过地球自转速度的季节性改正后的世界时表示为UT2。

3.12地球旋转参数earth rotation parameters; ERP
描述地球自转速度变化的参数和描述极移的参数称为地球自转参数,EOP 即为ERP加上岁差和章动。

3.13地球定向参数earth orientation parameters; EOP
描述地球自转运动规律的参数(岁差、章动、极移、地球自转速度变化)称为地球定向参数。

3.14与接收机无关的交换格式receiver independent exchange format; RINEX
RINEX是一种在GPS测量应用中普遍采用的标准数据格式,该格式采用文本文件形式存储数据,数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关。

3.15与解无关的交换格式solution independent exchange format; SINEX
为了便于对不同观测数据进行联合处理,IGS提出了与数据解类型无关的交换格式SINEX,SINEX文件包含GNSS、VLBI、SLR等所提供的基线解算或者是网平差后的点位坐标、点位协方差、点位先验坐标、点位先验方差信息等。

3.16连续运行基准站continuously operating reference stations; CORS
由GNSS设备,气象设备,电源设备,通信设备,计算机等设备以及观测墩、观测室、工作室等基础设施构成,具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力,
并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。

3.17观测时段observation session
测站上开始接收卫星信号到停止接收,连续观测的时间间隔,简称时段。

3.18平均相位中心average phase center
天线的瞬时相位中心是随着卫星信号的方位角和天顶距的变化而变化,而天线瞬时相位中心的平均值称为平均相位中心。

3.19天线参考点antenna reference point; ARP
天线相位中心变化模型的参考点,一般定义为天线基座底部。

3.20天线相位中心偏差phase center offset; PCO
天线相位中心偏差指的是天线的平均相位中心与天线参考点之间的偏差。

3.21天线相位中心变化phase center variation; PCV
天线相位中心变化指的是天线的瞬时相位中心与平均相位中心的差值。

3.22单天解daily solution
利用观测时段为一天的数据解算得到的结果为单天解。

3.23基线解baseline solution
利用由2台或2台以上的GNSS接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值,通过参数估计的方法所计算出的两两接收机间的三维坐标差,称为基线解。

3.24测站坐标时间序列coordinate time series of stations
GNSS测站坐标时间序列是指对复测或连续观测的GNSS数据经过高精度处理后得到的按时间顺序排列的测站位置信息序列。

3.25测站速度场velocity field of stations
GNSS速度场是指描述一组GNSS测站在空间中作线性运动的矢量场.
4坐标参考框架
本节主要给出国际上和我国当前使用的坐标参考框架,主要包括ITRF2008、CGCS2000、1980西安坐标系、1954年北京坐标系、地方独立坐标系等。

4.1ITRF2008
ITRF2008由IERS提供,基于4种空间大地测量技术VLBI,SLR,GPS和DORIS的长期观测数据综合处理后得到,是国际地球参考框架的一种新的实现。

4.2CGCS2000
原点在地心的右手地固直角坐标系,Z 轴为IERS 定义的参考极方向,X 轴为IERS 定义的参考子午面与垂直于Z 轴的赤道面的交线,Y 轴与Z 轴和X 轴构成右手正交坐标系,参考历元为2000.0。

其地球正常椭球长半径为6378137m ,地心引力常数为14323.98600441810m s -⨯⋅,扁率为1/298.257222101,地球自转角速度为517.29211510rad s --⨯⋅。

4.3 1980西安坐标系
1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定重新定位,建立我国新的坐标系,1980国家大地坐标系。

西安80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。

根据椭球定位的基本原理,在建立西安80坐标系时有以下先决条件:(1)大地原点在我国中部,具体地点是陕西省泾阳县永乐镇;(2)西安80坐标系是参心坐标系,椭球短轴Z 轴平行于地球质心指向地极原点方向,大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面;X 轴在大地起始子午面内与Z 轴垂直指向经度0方向;Y 轴与Z 、X 轴成右手坐标系;(3)椭球参数采用IUGG1975年大会推荐的参数,因而可得西安80椭球最常用的几何参数为:长半轴a=6378140m ,,地心引力常数14323.986005101410/GM m s =⨯⨯,扁率α=1/298.257,地球重力场二阶带球谐系数32 1.0826310J -=⨯,地球自转角速度57.29211510/rad s ω-=⨯。

椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数;(4)多点定位;(5)大地高程基准采用1956年黄海高程系。

4.4 1954年北京坐标系
1954年北京坐标系实质上是由原苏联普尔科沃为原点的1942年坐标系的延伸,采用苏联克拉索夫斯基椭球,在1954年完成测定工作的,所以叫1954年北京坐标系。

地方独立坐标系:
在城市测量和工程测量中,若直接在国家坐标系中建立控制网,有时会使地面长度的投影变形较大,难以满足实际或工程上的需要。

因此,需要建立地方独立坐标系。

地方独立坐标系一般只是一种高斯平面坐标系,是一种不同于国家坐标系的参心坐标系,建立地方独立坐标系,需要确立坐标系的一些有关的元素,例如中央子午线,投影面正常高等,并根据这些元素和地面观测值求定各点在该坐标系中的坐标值。

5原始观测数据整理与数据预处理
本节主要对原始数据的类型和格式等以及初步质量检查给出相应的规范,包括原始数据保存的格式,数据应包含的观测值类型、观测值的截止高度角、能观测到的卫星数、多路径效应等。

5.1数据格式
原始数据应包括GNSS观测数据和气象数据。

数据文件名称应按照标准RINEX格式输出。

其他格式必须先转换成RINEX格式。

文件名命名格式为xxxxdoyn.yyo,其中xxxx为4个字符的测站名,doy为年积日,n为时段编号,若为0则表示全天的数据,yy为两位数字的年,o代表文件类型为RINEX格式。

也可以为RINEX文件格式的压缩文件格式xxxxdoyn.yyd文件来保存。

5.2观测值类型
观测数据应包括至少两个频率的相位和伪距观测值。

5.3数据整理
数据处理之前,要对搜集到的数据进行整理,主要包括(1)RINEX文件中的测站名应与文件名中测站名保持一致;(2)天线、天线罩、接收机类型名称要与IGS标准的命名保持一致;(3)天线偏差信息定义为天线参考点相对于标石中心的偏差。

另外,外业观测单位要提供测站环视图、外业观测记录、测量手薄及天线更换记录,以便于内业的数据处理和问题排查。

5.4质量检查
检查的内容应包括数据的观测时间长度、截止高度角、多路径效应强弱等。

GPS观测每天应有不少于12小时的数据记录,接收机的采样率、卫星观测截止角、最少卫星数的设置应符合要求。

利用TEQC软件对数据进行初步检查,观测数据多路径效应MP1、MP2小于1m,且数据可用率应大于90%。

6单天解
本节将针对单天解(包括基线模式和坐标模式)用到的软件、处理策略、结果分析等方面给出详细的规范。

6.1数据处理软件
数据处理应采用目前国际同行公认的高精度数据处理软件,本规范推荐的软件为:GAMIT、BERNESE、GIPSY、EPOS、PANDA。

小范围内少数基准站数据处理也可选用商业随机软件。

6.2一般原则
6.2.1参考框架
在GNSS精密数据处理中,将ITRF作为计算过程的坐标参考框架。

6.2.2星历
采用精密星历,推荐使用IGS提供的精密星历,可根据不同目的选用事后精密星历、快速精密星历或预报精密星历。

6.2.3联测的基准站
国家级基准站网需联测全球站,省级、城市级和行业级基准站网需联测全球站或国家级站,一般联测的全球站为IGS站。

对于国家级、省级、城市级的基准站网数据处理联测的数据有不一样的要求,本节将对不同基准站网联测的基准点给出标准。

6.2.3.1 国家基准站网
国家级基准站网覆盖我国领土及领海,全国范围内均匀分布,站间距100km~200km,满足国家地心坐标参考框架建设和维持的需要,并兼顾社会发展、经济建设、自然条件和定位服务需求等因素。

对于国家级基准站网,必须联测中国区域及周边均匀分布的不少于10个全球IGS站,建议联测的全球IGS基准站包括:BJFS、SHAO、CHAN、WUHN、URUM、LHAZ、KUNM、USUD、SUWN、TWTF、POL2、KIT3、ULAB等。

6.2.3.2 省级基准站网
省级基准站网应满足区域地心坐标参考框架建设的需要,均匀覆盖省、自治区、直辖市等行政区域,并兼顾地方经济发展现状、自然条件和定位服务需求等因素。

对于省级基准站网,必须联测周边均匀分布约10个国家级基准站或全球IGS 站(其中至少含有3个国家级基准站),建议联测的全球IGS基准站参考6.2.3.1,可根据地域范围适当选择。

6.2.3.3 城市基准站网
省级基准站网应满足区域地心坐标参考框架建设的需要,在该市范围内均匀覆盖,站间距30~50km,并兼顾地方经济发展现状、自然条件和定位服务需求等因素。

对于省级基准站网,必须联测周边均匀分布的约10个国家级/省级基准站或全球IGS站(其中至少含有3个国家级/省级基准站),建议联测的全球IGS基准
站参考6.2.3.1,可根据地域范围适当选择。

6.2.3.4 行业基准站网
行业基准站网的布设应根据行业服务目标进行设计,参照国家级、省级和城市级基准站网。

6.2.4一般解算策略
每个单天解求解时,根据需要,可主要考虑如下因素:
(1)卫星和接收机天线相位中心改正:接收机天线L1、L2相位中心偏差采用IGS的绝对天线相位中心改正模型;
(2)测站位置的潮汐改正:考虑海潮、固体潮、极潮等潮汐改正;
(3)卫星轨道:对于国际级基准站网应顾及卫星轨道误差,求解卫星轨道初值和光压参数;对于省级、城市级和行业级基准站不考虑轨道误差,
即固定轨道;
(4)地球定向参数:国家级、省级基准站网需考虑地球自转参数。

即估计轨道时,需同时估计地球自转参数。

城市级和行业级可根据情况确定,
一般固定地球自转参数。

(5)截止高度角:10度或15度;
(6)历元间隔;15秒或30秒;
(7)观测值定权策略:根据卫星高度角来定权。

6.3解算设置及质量评定
本节主要针对双差模式和非差模式的相关特殊设置及其结果精度评定给出相应的规范。

6.3.1双差模式
双差模式主要指采用GAMIT、BERNESE及一些商用软件等进行基线解算。

6.3.1.1 数据处理策略
本节的数据处理策略是基于6.2.4的一般解算策略的。

对于站间距小于一定距离(例如5Km)的观测网,双差模式可以仅采用一个频率或者同时采用多个频率的原始观测值形成双差观测值。

此时一般不估计对流层延迟参数。

若站间距大于一定距离(如15km),则需要采用无电离层组合观测值形成双差观测值。

此时一般要估计对流层延迟参数(建议2小时或4小时估计一个对流层延迟参数)。

本节将对这两种情况下的设置给出详细的处理规范。

双差观测值
对于短基线(5km以内),如果是单频接收机,可采用L1观测值,如果是双频接收机可采用L1或者L1和L2观测值;对于中长基线(大于5km),建议采用LC组合观测值。

在实际应用中,可根据实际情况而定。

对流层估计策略
对于短基线(5km以内),对流层延迟可以直接通过双差消除;对于中长基线(大于5km),可采用随机游走模型或分段线性函数方法,每隔2小时或4小时附加一个天顶对流层延迟参数。

在实际应用中,可根据实际情况而定。

模糊度固定
模糊度固定可采用Decsicion Function的方法来固定宽窄巷模糊度。

6.3.1.2 质量评定
质量评定分为内符合和外符合两种。

质量评定服从先检查内符合,再检查外符合的原则。

内符合主要检查模糊度固定成功率、残差、单位权中误差、同步环闭合差等,外符合主要检查不同时段间的重复基线较差、异步环闭合差等。

本节主要针对内、外符合给出相应的计算方法和指标等。

(1)内符合
(a)模糊度固定成功率
对于国家、省级基准站网,宽、窄巷模糊度固定成功率一般应分别在85%、80%以上,对于城市、行业级基准站网,宽、窄巷模糊度固定成功率一般应分别在90%、85%以上。

(b)残差
模糊度固定后,残差的rms值应小于1.5cm。

(c)同步环闭合差
采用GAMIT,Bernese等网解模式的高精度数据处理软件时,同步环闭合差为0,不需要同步环闭合差检验。

但对于单基线解模式的商业软件,需要检验其同步环闭合差,模糊度固定后同步环闭合差应满足:
5x y y W W W ≤


式中: δ—基线测量中误差,单位为mm ,采用外业测量时使用GPS 接收机的标称精度。

(2)外符合
(a)重复基线较差
各时段解向量的重复性反映了基线解的内部精度,是衡量基线解质量的一个重要指标,复测基线长度较差应满足:
s d ≤
式中:
δ—基线测量中误差,单位为mm ,采用外业测量时使用GPS 接收机的标称精度。

(b)异步环闭合差
基线处理结果,异步环闭合差应满足:
x y y S W W W W ≤≤≤≤
式中: n —闭合环边数;
δ—基线测量中误差,单位为mm ,采用外业测量时使用GPS 接收机的标称精度。

6.3.2 非差模式
非差模式主要指采用GIPSY 、EPOS 、PANDA 等软件进行非差解算的情况。

其处理时与双差模式有不同之处,应该单独给出相应的标准。

6.3.2.1 数据处理策略
本节的数据处理策略是基于6.2.5的一般解算策略的。

观测值类型
无电离层(LC)组合观测值;
钟差基准
估计接收机钟差和卫星钟差;
对流层参数估计设置
采用随机游走模型或分段线性函数方法,每隔2小时或4小时附加一个天顶对流层延迟参数;
模糊度固定策略
模糊度固定可采用Decsicion Function或LAMBDA的方法来固定宽窄巷模糊度。

6.3.2.2 质量评定
同样质量评定从内外符合的角度来进行。

非差模式下内符合主要包括模糊度固定成功率、残差值、单位权中误差等。

外符合主要包括不同单天解之间消去系统偏差后的坐标较差等。

本节将正对这些给出相应的计算方法和标准。

(1)内符合
(a)模糊度固定成功率
参考6.3.1.2双差模式下的模糊度固定成功率。

(b)残差
模糊度固定后,残差的rms值应小于1.5cm。

(2)外符合
解算结果的天与天之间的坐标重复性,在平面分量小于3mm,高程分量小于6mm。

6.4单天解结果文件格式
单天解结果以SINEX格式保存或者可以与SINEX格式转换的软件格式保存。

7多天解综合及其基准定义
本节主要针将多天解进行综合,并为最终的综合解给定某一基准的整个过程给出相应的标准规范。

7.1数据处理软件
推荐采用GLOBK、PowerNetwork等软件。

7.2松弛解
为了将多个单天解合并,首先需要将含有一定基准或弱基准的单天解中的基准去掉或者弱化。

没有先验约束或先验坐标约束大于10m时,可认为这将不影响结果的合并,并称这种解为松弛解。

7.3多天解综合
将单天解的SINEX结果去除约束后,采用法方程叠加合并或Kalman滤波的方法将多个单天解进行合并,合并时,坐标、地球自转参数等需要进行不同的处理,如地球自转参数天与天之间是否连续等。

本节将给出相应的规范。

7.3.1坐标约束
一般测站建议给予10m的先验坐标约束。

根据需要,对于部分具有高精度已知坐标的基准站,可以给予毫米级的强约束,甚至固定。

7.3.2地球自转参数的约束
各地球自转参数(极移参数和UT1)及其变化率的约束量一般设为100mas 和10mas/day。

7.4基准定义
由于松弛解是弱基准或者无基准的状态,其仅保证了测站间相对位置关系正确,但整体可能存在系统偏差。

因此需要选择一组全球或区域的基准站用于基准定义。

通过估计综合解与坐标参考框架(ITRF)点间的相似变换参数(包括平移参数、旋转参数和尺度参数),将松弛的综合解转换至相应的坐标参考框架下。

本节将针对基准点的选取、异常基准点的排除、结果质量评定等给出相应的规范。

质量评定主要需要将一些已知的基准点作为检核点进行评定。

7.4.1基准点的选取
根据测区范围,要求在测区范围内选取至少4个测站作为基准站,而且基准站最好要均匀分布在测区范围内。

7.4.2异常基准点的排除
根据基准转换残差,可以排除异常基准点,并再次进行基准转换,直至满足设定的要求。

7.4.3质量评定
可根据最终参与基准转换的测站数量以及转换后验残差的RMS值来评定基
准定义结果的质量。

在实际应用中,应根据作为起算的基准站精度的实际情况而定。

7.5成果文件格式
成果以SINEX的格式或者可以与SINEX格式转换的软件格式保存。

8基准站坐标时间序列获取
坐标时间序列是GNSS连续运行基准站数据处理的一种重要产品,能反映测站的线性和非线性运动。

分析坐标时间序列,不仅能够评估基准站的稳定性,而且有助于坐标参考框架建立和维持、地球动力学等研究。

本节主要针对时间序列的生成、预处理、分析等过程给出相应的要求。

8.1基准站坐标时间序列生成
为了在全球(国家)统一框架下形成坐标时间序列,需要先将基准站数据与全球的IGS站一起处理或者将松弛解结果与全球松弛解合并,然后将其约束到统一的全球(国家)基准下。

8.1.1合并单日松弛解
将各单天解松弛解与国际IGS分析中心(如MIT或SOPAC)等机构提供的全球松弛解合并。

合并仅针对同一天内的松弛解。

本节将给出合并时一些参数设置和结果质量的评定。

8.1.2基准定义
选取合适的全球稳定基准站作为基准点,进行基准定义,参考7.4节。

8.2基准站时间序列预处理
基准站坐标时间序列中常存在粗差,需要在时间序列分析前予以剔除。

粗差识别常用的统计指标包括时间序列残差的中误差和四分位距等。

8.3基准站时间序列分析
除了线性变化外,基准站坐标时间序列还包含非线性变化。

非线性变化包括周年、半周年周期变化、阶跃、震后弛豫等。

8.3.1基准站周期性运动分析
可以采用傅里叶谱分析、周期图或小波分析等方法,分析基准站坐标时间序列的周期性运动特征。

8.3.2基准站最优噪声模型
基准站时间序列的噪声包括白噪声和有色噪声。

可通过极大似然估计等方法确定基准站坐标时间序列的最优噪声模型。

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