环渤海区域GPS坐标时间序列噪声分析

徐 爽 孙 阳 苏亚聪 周海龙

(山东科技大学 测绘科学与工程学院, 山东 青岛 266590)

0 引言

在GPS坐标时间序列特征分析中,确定最佳噪声模型一直是持续至今的热点之一。近年来,国内外各学者在连续GPS坐标时间序列中发现白噪声、闪烁噪声和随机游走噪声等[1,2]。噪声模型能影响GPS站速度的估计。因此,研究GPS站网时间序列的噪声特性非常有必要。GPS时间序列的噪声分析通常采用2种方法:功率谱分析和最大似然估计[3]。分别在频域和时域分析GPS坐标序列中三个分量的噪声,确定噪声的类型、量级以及对台站运动速率估计的影响[2-5]。经过对大量的 GPS 坐标时间序列的研究,发现传统数据处理中采用白噪声假设是不合理的,全球 GPS台站的最佳模型为FN+WN[1,4]。但是,严格地说,参考台的噪声特性实际上更加复杂。例如,蒋志浩等[6]对CORS站1995年-2005年坐标时间序列进行了噪声估计,发现国家CORS站坐标时间序列最佳噪声可以由白噪声+闪烁噪声+随机游走噪声来描述。李昭等[7]对中国11个IGS基准站16年的坐标时间序列进行噪声分析,指出中国区域IGS站最佳噪声模型可以由白噪声+闪烁噪声+带通幂率噪声来描述。Langbein[5]分析南加州等地236个GPS基准站的噪声特性,认为闪烁噪声或者随机游走噪声可以作为该地区大部分基准站的最佳噪声模型。综上所述, GPS时间序列中的噪声在不同区域是不同的,某些区域存在闪烁噪声和随机行走噪声。对GPS坐标的不同方向时间序列建立合适的噪声模型,能够分离形变信号与噪声信号,提高速度场精度[8]。……