基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析-大地测量学与测量工程专业论文.docx

IGS STATIONS’ HIGH-PRECISION SOLUTION BASED ON THE STOCHASTIC MODEL AND ITS TIME SERIES ANALYSIS A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of MASTER OF PHILOSOPHY from Shandong University of Science and Technology by Ding Kai Supervisor： Associate professor Zheng Zuoya Geomatics College May 2010 声 明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所 公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交 于其它任何学术机关作鉴定。 硕士生签名： 日 期： AFFIRMATION I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Science in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been submitted for qualification at any other academic institute. Signature： Date： 山东科技大学硕士学位论文摘要 山东科技大学硕士学位论文 摘要 摘 要 高精度的 IGS 台站基线向量解算结果可为地震的预测预报，地球动力学研究，地球 物理和空间大地测量提供基础数据，但由于 GPS 信号在传播过程中受到多种误差源的影 响，使得基线向量解算过程无法模型化，解算精度无法满足我们的需求，所以我们在解 算过程中加入了三种常用的随机模型提高其解算精度，选取的随机模型是：（1）基于卫 星高度角的模型，（2）基于信噪比的模型，（3）基于最小二乘残差的模型，然后通过时 间序列的小波分析方法，剔除粗差项，分析基线向量随时间的变化规律，从而得出一些 有益的结论。本文选取了 BJFS（北京房山）、SHAO （上海佘山）、KUNM（昆明）和 WUHN（武汉）四个位置相对较为均衡，数据观测质量稳定的国内 IGS 台站，选取的数 据为这四个 IGS 站 2008 年每天的观测数据。本文的主要内容：首先介绍了研究问题的 由来及国内外研究现状；接着又叙述了 GPS 定位的基本原理及精密定位的数学模型；然 后对 GAMIT 软件进行了介绍，并将三种随机模型加入到了解算过程中，使用 GAMIT 软件对原始观测数据进行处理；最后使用时间序列的小波分析方法对解算结果进行分析， 我们从处理的结果中可以看出，这三种随机模型都能不同程度的提高解算精度，其中基 于最小二乘残差随机模型结果与真值更为接近，结果更可靠，可以更好的消除各种误差 影响。由此我们发现，通过将随机模型引入到数据处理过程中，可以有效的提高 IGS 站 的基线向量解算精度，这也为现代 GPS 数据处理提供了依据。 关键词：GAMIT，IGS，随机模型，时间序列，小波 ABSTRACT High precision IGS stations baseline vector calculation results can provide basic data for forecast of earthquake, geodynamic research, geophysic s and space geodesy, but the signa l was influenced in the process of transmission by ma ny error sources, the baseline vector solution process can not form model, the solution precision can not satisfy our dema nd, so we joined three stochast ic models in the resolving process to improve solution precision, the stochast ic models which select ed are: (1) the model b