《顧及互動相關的GPS時間序列時變速度模型建立方法研究》是依託武漢大學，由周曉慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：顧及互動相關的GPS時間序列時變速度模型建立方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周曉慧
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
長期積累的GNSS坐標時間序列被廣泛用於推算板塊運動的速度模型和噪聲模型，為研究區域構造學、冰後回彈過程等地學的熱點問題提供了寶貴的基礎數據。而現有的速度及噪聲模型主要基於連續信號的假設，忽略了位置和速度存在的不連續性、未考慮周期性信號的可變性及單個測站三分量間的相互作用，導致推導的速度估值和精度不夠科學與準確。針對上述不足，本項目擬以中國大陸及周邊地區和北美西部的GNSS 時間序列為研究對象，引入統計方法實現不連續性探測、估計及修復；通過對周期信號中時間相關的參數估計，建立周期性時變信號模型，實現更準確的速度估值；基於交叉小波及相關分析方法，顧及時間序列自身三維的互動相關性及空間相關性，提出建立更嚴密的噪聲模型方法，獲取更真實的速度不確定性估值。本項目的研究對於利用GNSS位置時間序列監測板塊運動和地殼變形等地球物理過程具有重要的科學和現實意義。
結題摘要
長期積累的GNSS坐標時間序列被廣泛用於推算板塊運動的速度模型和噪聲模型，為研究區域構造學、冰後回彈過程等地學的熱點問題提供了寶貴的基礎數據。本課題的研究內容是修正現有的速度及噪聲模型主要基於連續信號的假設，顧及位置和速度存在的不連續性、考慮周期性信號的可變性及單個測站三分量間的相互作用，從而推導獲得更為科學準確的速度估值及其不確定度。本課題的主要成果和貢獻包括：（1）跟蹤國內外時間序列分析研究進展，確定了適用於IGS基準站坐標時間序列位置和速度不連續性的自動探測與修複方法；（2）提出了一種基於相關係數的空間濾波算法，分析了小、中、大尺度GPS網共模誤差提取效果，驗證了其正確性；（3）分析了坐標時間序列跨度對噪聲模型建立存在的影響，建立了澳大利亞板塊最優噪聲模型，並提出了對該區域最佳對數據處理策略以改善噪聲對位置時間序列中速度及不確定性的影響；（4）提出了可用於大型多系統、多頻GNSS基準站網的觀測數據的整網處理的新解算策略，並可能獲得更高精度的產品；（5）利用蘆山地震前後的震中附近上方VTEC序列及其梯度變化，分析了蘆山地震前後的電離層異常，探討了異常現象與地震之間的相關性，推斷蘆山地震孕震區內異常電場可能是引起電離層異常的主要原因之一；（6）利用日本及周邊區域IGS測站的GPS觀測數據獲取其上空垂直總電子含量VTEC的時間序列，採用統計方法分析了震前VTEC異常；（7）量化了環境負載及熱膨脹效應對共模誤差的影響，驗證了cme與helmert變換等價變換條件，探討了其局限性。本項目的成果對於利用GNSS位置時間序列監測板塊運動和地殼變形等地球物理過程具有重要的科學和現實意義。
