基于Gamit/Globk Matlab Tools的CORS站变化规律反演分析

薛加乐　侯刚栋　陈向阳　王宁宁

摘要：本文选取国内分布较均匀的24个CORS站，将我国国内及周边的12个IGS站作为控制站，用GAMIT/GLOBK解算工具对CORS站进行数据处理，应用GAMIT/GLOBK MATLAB TOOLS（以下简称GGMatlab）分析研究了该CORS站一年坐标及速度场的变化规律，并给出了站坐标及速度场的统计结果。

关键词：CORS站;GGMatlab;速度场;周期震荡项;地壳运动

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0067-03

1 GGMatlab软件的数据质量分析

提取由GAMIT中GLRED模块生成的单天解MB文件和周解MB文件，并提取由GLOBK模块生成.org文件的速度场信息。应用GGMatlab软件对两种算法的MB文件做出时间序列图，设置最大精度值为10mm，剔除部分超限的单天值，一般以坐标重复率来表示坐标解算结果的精度[1-3]。以表示j点在i测段，则各点坐标分量的重复率为：

分别是点的坐标分量重复率，为测段解得坐标分量的中误差平方倒数，为坐标分量加权平均值，加权平均值可由如下公式求得：

2 实验与结果分析

2.1 GAMIT软件的数据处理

本文选取了国内24个分布均匀的CORS站和12个IGS站，时间是从2017年1月1号到2018年12月30号两年的观测数据（少量部分测站数据不完整），按照相关的理论、方法及软件进行处理，研究分析CORS基准站坐标的规律，统计分析各基准站坐标和速度场的精度及其变化，探讨CORS站的位移和沉降规律。

选取的24个CORS站对应的代码与站名如表1所示，12个IGS控制站分别是：WUHN、BJFS、SHAO、URUM、LHAZ、SELE、IRKT、NTUS、USUD、IISC、DAEJ、POL2，该36个站的分布情况如图1所示。用麻省理工学院（MIT）的GAMIT软件对数据进行基线解算，得到单天的H文件采用GLOBK软件进行平差，提取由GLRED模块中生成的MB文件，采用MIT研发GGMatlab工具进行测站坐标及速度场的分析。同时，因为GGMatlab软件是针对PBO数据质量分析而开发的，本文通过自编程序实现了由PBO坐标文件格式及速度场文件格式向通用GMT作图格式的转化，本文以IGS站CAND站的PBO文件为例，验证程序代码的正确性，以实现多软件（如GMT）可以作图分析[4-5]。

2.2 GGMatlab软件的数据质量分析

本文选择的24个待求站及12个IGS站都是24h连续观测，15秒的采樣间隔，从SOPAC网站上下载ITRF05框架下12个基准站的精确坐标作为控制，运用GAMIT软件进行批处理，用GLOBK对获取单天解的H文件进行平差，应用GGMatlab进行数据质量分析。提取由GLRED模块生成的单天解MB文件和周解MB文件，并提取由GLOBK模块生成.org文件的速度场信息。应用GGMatlab软件对两种算法的MB文件做出时间序列图，设置最大精度值σ为10mm，剔除部分超限的单天值，得到表2给出24个站周解与单天坐标重复率统计表，一般以坐标重复率来表示坐标解算结果的精度。

从表中可以看出，单天解E、U方向上大部分WRMS值一般在2-4mm之间，U方向上WRMS大部分值在5-10mm之间，周解E、U方向上大部分WRMS值在1-3mm之间，U方向大部分WRMS值在4-8mm之间，可以看出单天解的站点基线重复率要高于周解，单天解的波动比较大，平均值更加能够反映出该结论。单天解N方向上WRMS的平均值为3.02mm，周解N方向上WRMS的平均值为2.07mm，E方向单天解WRMS=3.18mm，周解WRMS=2.89mm，U方向单天解WRMS=8.67mm，周解WRMS=7.71mm。部分站点WRMS值比较大，如IISC、SELE站，因为该站数据缺失严重，在本次比较中，直接剔除。从表中可以看出周解的精度高于单天，这也是GAMIT解算采用周解计算分析多年数据的原因。

图1是36个站的速度场信息，箭头长度表示速度场的大小，箭头指向即为速度场的方向，圆的半径表示离散度，可以看出，速度场的离散度较好，除了IISC跟LHAZ站较大，这是由于数据严重缺失导致，不能真实反映。图示表明：我国东部地区相对西部地区较为稳定，新疆西北地区向北西运动，西藏、云南、广东地区有一个顺时针剪切旋转构造运动，中北部地区向东南运动，新疆、西藏、云南地区是我国大陆地壳运动最为活跃的地方。显然，印度板块的向北挤压依然是影响我国大陆地壳运动主要因素。

3 结语

本文选取了24个国内CORS站及IGS站进行分析，借助GAMIT/GLOBK软件数据处理，用GGMatlab软件进行数据质量分析显示：各CORS站的坐标变化趋势以周期震荡项为主，去除线性趋势项后，得到年周期项振幅，比较了单天解和周解的站点重复率的关系，研究发现，周解的坐标重复率低于单天解，周解的精度要高于单天解的精度。速度场离散度较好，我国东部地区相对西部地区较为稳定，新疆、西藏、云南地区是我国大陆地壳运动最为活跃的地方。显然，印度板块的向北挤压依然是影响我国大陆地壳运动主要因素[6-7]。

GGMatlab软件的开发主要用于板块监测运动文件（PBO文件）的分析，本论文把该软件应用在GAMIT处理的数据上。同时通过自编程序，实现了PBO文件格式向我们常用的数据成图格式（如GMT格式）的转换，该软件功能强大，分析简单，在未来对应用于北斗数据的分析研究提供了一个新方向。

参考文献

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Back analysis of Change law of CORS Station Based on Gamit/Globk Matlab Tools

CHEN Xiang-yang，HOU Gang-dong，XUE Jia-le，WANG Ning-ning

（1.School of Architectural Engineering， Nantong Vocational University， Nantong  Jiangsu  226007;

2.Physical Survey Team of China General Administration of Coal Geology， Xingtai Hebei  054000）

Abstract：This paper chooses 24 CORS stations with uniform distribution in China and 12 IGS stations around China as control stations. GAMIT/GLOBK solution tool is used to process CORS data. GAMIT/GLOBK MATLAB TOOLS （hereinafter referred to as GGMatlab） is used to analyze and study the variation law of coordinates and velocity fields of CORS stations in this year. Statistical results of coordinates and velocity fields are given.

Key words：CORS station; GGMatlab; PBO; velocity field; periodic shock term; crustal movement