GPS周解坐标时间序列粗差剔除的策略分析

Posted 2021-05-02 测绘科学

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摘要

针对准确定位并剔除时间序列中的粗差是序列分析的基础。由于地震、地质构造活动，或测站更换接收机或天线等原因，时间序列中不可避免的存在粗差的问题。该文通过对站点位置的时间序列的研究分析，可以获取板块运动规律、地球震荡周期变化等信息，这对维护和更新地球参考框架，探究和揭示大地构造变形运动过程、动力学机制及地震活动等相关科学问题具有十分重要的意义。对全球分布的34个IGS站周解坐标时间序列，分别采用3RMS准则和IQR准则进行粗差的剔除，得出低高纬度更适合3RMS准则，中纬度比较适合同时应用两准则结论，为后续研究提供了良好的数据基础。

引用格式

李晓光，程鹏飞，成英燕. GPS周解坐标时间序列粗差剔除的策略分析［Ｊ］．测绘科学，2018，43（3）：1-5，12.

正文

近年来，连续GPS观测在包括变形监等多个领域中都发挥了重要应用^[1]。目前对于站点运动特性的研究主要是借助功率谱等方法分析站点的各类周期运动^[2]。在进行GPS坐标时间序列分析时，首先需要建立合适的序列拟合模型，获取残差序列，进行序列噪声分析。由于地震、地质构造活动，或测站更换接收机或天线等原因，在从时间序列中提取站点的运动规律信息时不可避免的存在粗差。因此准确定位并剔除时间序列中的粗差是序列分析的基础。对于时间序列粗差剔除的方法有多种，本文将依据3RMS准则和IQR准则，综合探测全球均匀分布的34个IGS基准站2000—2009年的周天解坐标时间序列中的粗差，分析了两种粗差探测准则的适用性。

1）通过对全球34个IGS站中低纬度点和高纬度点周解GPS坐标时间序列粗差剔除策略分析，由于IQR准则忽略了左右共50%的数据的差异，对真实数据产生了巨大破坏；IQR准则残差中误差也大于3RMS准则，从而得出低纬度和高纬度站点周解GPS坐标时间序列更适合3RMS准则剔除粗差，相较于其他学者做过的日解剔除准则选取略有不同。

2）对于中纬度IGS站点周解时间序列两种剔除准则，IQR准则对原始序列破坏性不大，残差序列中误差和3RMS准则相较差异不大，但是为了粗差剔除更加准确应采用3RMS准则。

3）由于我国大部分处在中纬度地区，因此在做区域周解时间序列研究时，数据预处理应尽量使用3RMS准则对粗差进行剔除，以避免IQR准则造成的错误剔除。

2018年（第43卷）第3期

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