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山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统(Shandong Continuously Operating Reference Station System,简称SDCORS)在不同的领域和行业之间搭建了一个服务和技术平台,作为“数字山东”的基础设施之一,同时也是空间数据基础建设工程。本文主要围绕 SDCORS坐标框架点时间序列展开分析和研究,建立合适的坐标时间序列模型,对各种误差模型进行修正,进一步提高 SDCORS的测量精度,为山东地区的坐标参考框架提供一定的约束。 由于各种原因,坐标框架点原始坐标时间序列中存在奇异值、不均匀采样情况和阶跃式点位突变。因此在对框架点坐标序列进行分析之前,需要对原始坐标序列进行预处理。由于坐标框架点受多种因素的共同影响,这些因素之间相互作用,使框架点的坐标序列表现出一定的周期性。研究其周期性变化规律可以为地球物理现象和地壳运动提供一定的约束,提高山东地区参考框架的精度。本文通过小波谱探测坐标时间序列中隐含周期项,得到坐标时间序列的频率特性,通过小波分析和小波包分析提取坐标时间序列的周期项,在时间域分析各周期信号的振幅相位等特性。结果发现山东地区参考框架框架点坐标时间序列中存在年周期、半年周期、季节性周期和月周期信号。 框架点组成的区域 GPS网中存在共模误差,掩盖了框架点自身的形变特征。通过仿真实例验证了基于主成分分析的空间滤波的可行性,进而分析了15个框架点组成的区域GPS网的坐标时间序列,通过主成分分析提取了15个站点三个坐标分量的共模误差,进而对区域网进行了空间滤波。滤波后各测站相对ANQI站的相关系数在N、E、U三个坐标分量上平均下降了74%、85%和75%。通过对提取的共模误差的小波谱分析,得到了共模误差序列的频率特征,并分析了共模误差产生的原因。结果表明共模误差序列中同样存在年、半年、季节周期信号,且各周期信号出现的时间和振幅也不尽相同,电离层、对流层、潮汐等因素引起的误差是共模误差产生的主要原因。 以SDCORS中26个框架点两年的坐标时间序列为例,用谱指数法分析了框架点噪声类型,用最大似然估计获取了各种噪声的分量,进而建立了噪声组合模型。结果表明SDCORS框架点噪声模型可以用白噪声+闪烁噪声的形式来加以描述,其中白噪声的平均值为1.25mm,闪烁噪声的平均值为5.46mm。SDCORS框架点坐标序列噪声组合模型的建立对提高其站点的精度具有重要的参考价值。 对山东省沂沭断裂带两侧框架点进行了多尺度相关分析,计算了断裂带两侧框架点在整体和不同周期尺度下的相关系数,为研究 GPS时间序列信号之间的关系和断裂带内部的构造运动提供了一种有效的方法。