海潮负荷对GPS测量的影响及其区域模型研究

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海潮负荷效应会引起地面测站的变形,特别是沿海地区,在垂直方向上的影响可达厘米级,在高精度测量中不容忽视。本文以沿海IGS站为例,研究了海潮负荷效应对测站、GPS基线、天顶延迟等高精度测量的影响,并分析了近海效应的作用,采用Jason-1卫星测高数据构建了近海区域海潮模型,改善了全球模型在近海岸的精度,最后利用GPS精密单点定位技术探测出了海潮负荷的影响特征。主要研究内容如下:(1)以中国内陆和沿海的IGS站为例,分别采用FES2004和NAO99b海潮模型和不同的地球模型研究了海潮负荷对测站的影响,结果表明:海潮负荷对沿海测站的影响达到厘米级,一般是内陆测站的3-4倍,并且主要体现在垂直方向上,呈现出一定的周期性,不同海潮模型在沿海测站的差异达毫米级,而不同地球模型之间的差异较小。(2)基于不同海潮模型研究了海潮负荷对GPS基线的影响,然后利用GAMIT软件计算了海潮负荷对天顶延迟影响的大小,并通过SPOTL软件研究了近海效应对海潮负荷计算的影响,结果表明:海潮负荷对GPS基线的影响与测站的影响类似,也呈现出一定的周期性,相对影响约为10-8;海潮负荷天顶延迟的影响在沿海测站较大,达10mm以上,由模型引起的差异不超过2mm;近海模型修正前后主要分潮的计算结果差异明显,主要体现在沿海地区。(3)基于Jason-1约6年的卫星测高GDR数据,采用调和分析法提取了中国近海区域交叉点的潮汐信息,构建了区域海潮模型,并与验潮站资料和FES2004全球海潮模型相比较,分潮振幅差异基本上在3cm以内,符合性较好。(4)以沿海测站为例,通过Bernese软件采用PPP的方法来获得测站坐标变化序列,然后进行频谱分析得到海潮负荷的影响特征,并与模型计算结果进行了比较分析,结果表明利用GPS技术可以基本探测出主要分潮波的周期项,但不够精确。
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