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GPS以其全天候、高精度、实时性等优点广泛应用于地壳形变、地球动力学、地震学等领域研究中。随着全球永久性GPS连续观测站的密集建设,以及GPS数据处理精度的不断提高,GPS能以更高精度监测全球板块运动、区域性地壳形变、活动块体与断裂运动状态,从而可以提供高精度的地壳表面位移场随时间变化的规律。为了研究全球大网的高精度数据处理方法并以此为基础进行数据分析及全球板块运动规律的研究,本文以全球700多个GPS站的2011-2016年6年的数据为基础做了大量研究。具体工作及成果如下:(1)研究并设计了全球大网解算的子网划分方案。从基线相对精度、基线重复率、基线解算的Nrms值、网平差解算精度及坐标的外符合精度等方面对比分析了按经纬度进行子网划分(方案1)和按板块进行子网划分(方案2)两种方案。方案1解算结果的X、Y、Z方向的基线的相对精度平均值-1.31E-08、1.62E-08、-2.27E-07,解算时间的平均值为 101.2min;方案2解算结果的X、Y、Z方向的基线的相对精度平均值-9.71E-09、2.62E-08、-2.68E-07,解算时间的平均值为102.lmin;对比发现方案1比方案2的在解算精度和解算效率方面略好。因此,本文的数据处理采用按经纬度进行子网划分的方案。(2)对全球700多个GPS测站6年的观测数据进行了单天解的解算,达到了毫米级精度。在对子网划分方案研究的基础上,利用GAMIT/GLOBK10.6对每个子网进行基线解算,对整网进行联合网平差。从解算结果中可得,基线的相对精度达到10-9量级;基线解算的Nrms值在0.18左右;基线的重复率均值为0.0028m;网平差的σ值平均值均在6mm以下,大部分在4mm左右。由此可得,此解算结果可以满足本文的研究需要。(3)构建了高精度的6年的GPS坐标时间序列。对坐标时间序列进行粗差探测与剔除,发现有160个左右的测站不符合要求被剔除,剔除的测站占所有测站的22.9%,剩余的测站个数为536个左右。并利用多通道奇异谱对坐标时间序列进行迭代插值,从而得到高精度的连续的GPS坐标时间序列。(4)提出了利用多通道奇异谱分析(Multi-channel Singular Spectrum Analysis,MSSA)识别共模误差的方法,同时提出了新的共模误差的识别准则。被认定为共模误差的重构信号的特征值占所有特征值总和的平均值为 85.5%。(5)研究了顾及共模误差的全球的地壳运动规律。利用极大似然估计、最小二乘频谱分析及最小二乘拟合方法对测站噪声、坐标时间序列参数及测站速度进行估计,进而研究了共模误差对测站噪声、参数估计及测站速度估计的影响。研究发现,剔除共模误差后,少数测站的噪声特性发生了变化,大部分测站的噪声量级有了明显的下降,N方向白噪声和有色噪声量级平均分别下降31.61%和42.28%,E方向白噪声和有色噪声量级平均分别下降28.74%和38.68%,E方向白噪声和有色噪声量级平均分别下降38.53%和52.15%;同时,参数估计的不确定度和站速度估计的不确定度在剔除共模误差后也有了明显的降低。由此可得,共模误差剔除后,坐标时间序列的精度有了明显的提高。利用剔除共模误差后的坐标时间序列估计测站速度,并对全球地壳的水平运动和垂直运动进行了分析。