《测绘学报》
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“陆态网络”并址站归心基线精密解算及GNSS基准站数据处理
马下平
西安科技大学测绘科学与技术学院, 陕西 西安 710054
收稿日期：2017-04-11
基金项目：西安科技大学博士启动金（2016QDJ005）；西安科技大学培育基金（201714）
第一作者简介：马下平(1984-), 男, 2015年6月毕业于同济大学, 获工学博士学位(指导教师:沈云中教授), 研究方向为大地测量数据处理。E-mail:celiang0321@163.com
Precise Co-located Baseline Solution and GNSS Data Processing for the Base Stations of CMONOC
MA Xiaping
国际地球参考框架ITRF的解算需要全球导航卫星系统GNSS、甚长基线干涉测量VLBI、人卫激光测距SLR和多普勒卫星定轨和无线电综合定位DORIS技术的观测数据，以及各种技术的并址站归心基线。为了精确确定并址站的空间归心基线及其协方差信息，本文研究了GNSS/VLBI/SLR并址站的解算理论与方法，解算出中国大陆构造环境监测网络CMONOC(“陆态网络”)7个并址站的空间归心基线，分析了这些归心基线对改善参考框架的作用，并处理了“陆态网络”260个GNSS基准站的观测数据，分析了中国大陆最新地壳形变速度场的变化。论文的主要研究内容如下：
(1) 扩展了附有约束条件的间接平差模型。附有约束条件间接平差中约束方程的未知参数都会出现在误差方程中，当在约束方程中引入新的未知参数时，需要对附有约束条件的间接平差的传统模型进行扩展。论文采用两种方法详细推导了这种扩展模型的参数估计和精度评定公式，并证实了两种方法的一致性。
(2) 提出了GNSS/VLBI/SLR并址站归心基线的整体解法，处理了“陆态网络”7个并址站的数据。整体解法是以IGS站为起算点，利用GNSS基线网、地面控制网，以及VLBI与SLR天线的交会测量数据，建立平面、球面等多种约束条件，并将VLBI与SLR天线旋转中心和垂线偏差作为未知参数来求解归心基线。利用整体解法解算出“陆态网络”7个归心基线及其方差协方差矩阵。与分步解法的成果相比，绝大多数并址站的基线分量差值在1 mm左右；与ITRF2008的结果相比，基线分量相差最大为-118.7 mm；与不考虑垂线偏差时的成果相比，基线分量相差最大为6.8 mm；求得的垂线偏差分量最大为30.3″，消除了垂线偏差对观测数据的影响。
(3) 讨论了ITRF的综合解算方法，分析了“陆态网络”归心基线对ITRF的影响。讨论了ITRF中各观测技术的独立解与综合解之间的组合解算方法，引入新的归心基线时推导了ITRF组合解算公式。在ITRF2008中引入“陆态网络”中长春、乌鲁木齐和昆明3个并址站的空间归心基线，重新解算了ITRF2008。结果显示：与ITRF2008相比，绝大多数站点的坐标差值都小于10 mm，坐标速度差值都小于1 mm/a；绝大多数站点的水平速度场和垂直速度场与ITRF2008速度场保持一致。其中坐标分量差值最大为-243.4 mm，速度分量差值最大为25.7 mm/a。差值较大的站主要集中在与ITRF2008归心基线差值较大的站点和坐标分量中误差较大的站。
(4) 处理了“陆态网络”260个GNSS基准站3年多的观测数据，获取了中国大陆速度场的最新变化。应用Bernese软件处理了“陆态网络”260个GNSS基准站从2010年1月至2013年8月共3年多的观测数据，获取各基准站的坐标时间序列。利用拟合模型求得各基准站的水平方向精度优于1 mm/a，垂直方向的精度优于2 mm/a，水平方向的速度值大于垂直方向的速度值，且均存在年和半年周期变化。各基准站的速度表明：中国大陆水平速度场明显有着向东运动的趋势，而且自西向东依次是东北向、正东向、再到东南向渐变的顺时针旋转趋势。且西藏块体的速度值最大，最大速度达到50.1 mm/a，最小为34.5 mm/a；中国大陆垂直运动速度场中，大部分地区的垂直运动速率较低，且存在较低速率的隆升，少部分测站存在较低速率的下降。少部分的区域存在大的隆起和下降现象，隆起速度最大为91.7 mm/a，下降速度最大为45.5 mm/a。
【引文格式】马下平。“陆态网络”并址站归心基线精密解算及GNSS基准站数据处理[J]. 测绘学报，2017，46(12)：2043-2043. DOI: 10.11947/j.AGCS.2017.20170179
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