本文關鍵詞：南極GPS坐標時間序列時頻分析研究

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【摘要】：隨著國際GNSS服務組織(International GNSS Service,IGS)觀測資料的逐漸累積,對GPS坐標時間序列的研究分析也逐漸成為大地測量領域的一個熱點。研究南極地區(qū)的IGS基準站坐標時間序列,有助于加深對南極地區(qū)自然環(huán)境及板塊運動的認識。研究主要圍繞南極地區(qū)IGS基準站坐標時間序列噪聲特性、周期特性及點位變化規(guī)律展開。首先分析了南極地區(qū)9個IGS基準站坐標時間序列的數(shù)據(jù)質量,發(fā)現(xiàn)部分站點的數(shù)據(jù)缺失嚴重,針對時間序列數(shù)據(jù)存在的突變、間斷和階躍問題,提出相應的解決策略,并得到較好的處理效果,為后續(xù)對時間序列的功率譜分析和小波分析提供了有效的坐標時間序列數(shù)據(jù)。其次,采用方差齊性檢驗、相關分析兩種方法分析了南極GPS基準站坐標時間序列的噪聲特性,驗證了南極GPS坐標時間序列中白噪聲與有色噪聲共存的性質,且時間序列高程U分量的噪聲要明顯高于水平N、E分量。同時發(fā)現(xiàn)潮汐、大氣壓等季節(jié)性自然因素與GPS坐標時間序列高程方向相關性明顯。然后,采用功率譜分析、小波分析和經驗模態(tài)分解三種方法分析了南極GPS坐標時間序列的周期特性。三種方法均表明,南極GPS坐標時間序列高程U分量上的年周期特性明顯,部分站點存在半年周期項。另外,對GPS坐標時間序列進行了小波降噪處理,對比分析了采用軟硬閾值處理的優(yōu)缺點。最后,驗證了線性擬合求取IGS基準站水平方向年運動速度和經驗模態(tài)分解間接求取高程方向年運動速度的有效性;根據(jù)9個基準站的水平年運動速度分析了各基準站的運動趨勢及其穩(wěn)定性,驗證了南極大陸整體正在向南美洲偏移的性質;結合基準站間基線的年運動速度得知,南極板塊內部相對穩(wěn)定,西南極地質條件較東南極活躍。此外,對南極IGS基準站的變化規(guī)律的幾個影響因素進行了較全面的分析。
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P228.4

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1 王默然;南極GPS坐標時間序列時頻分析研究[D];華北理工大學;2016年

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本文編號：1163967