【摘要】：基于2010~2014年云南地區(qū)25個GPS連續(xù)觀測站的三維站坐標(biāo)時間序列結(jié)果,通過不同噪聲模型對其進行分析,結(jié)果表明:各坐標(biāo)分量具有不同的噪聲特性且最優(yōu)噪聲模型存在多樣性,閃爍噪聲+白噪聲和冪律噪聲+白噪聲為該區(qū)主要的噪聲模型,垂向分量最優(yōu)噪聲模型的分布表現(xiàn)出以NW向紅河斷裂帶為分界的地域性。噪聲模型與測站運動參數(shù)的定量分析表明,噪聲模型對測站速度不確定度和年周期振幅不確定度影響較大,有色噪聲模型下的速度不確定度和年周期振幅不確定度分別是白噪聲模型下的3~7倍和2~3倍;噪聲模型對速度及年周期振幅產(chǎn)生少量影響,有色噪聲模型和白噪聲模型下的線性速度估值偏差一般小于1 mm/a,少數(shù)測站垂向分量差異超過1 mm/a,年周期振幅估值偏差一般小于0.5 mm/a,且垂向分量偏差大于水平分量,東向分量偏差大于北向分量。
【圖文】：

站觀測值的數(shù)據(jù)處理采用GAMIT/QOCA軟件完成(Herringetal，2010)。數(shù)據(jù)處理的基本流程(王敏等，2005，2007)是首先利用GAMIT獲得陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)253個連續(xù)站及90個國際IGS測站的單日松弛解，同步觀測的測站較多時，采用分區(qū)處理。完成GAMIT計算之后，利用QOCA軟件將計算所得的各區(qū)單日松弛解進行綜合平差，在此基礎(chǔ)上通過IGS核心站求解相對于全球參考框架ITＲF2005的相似變換七參數(shù)，從而獲得ITＲF2005下的單日解，即GLOBK的NEU坐標(biāo)值。在計算得到所有測站三維站坐標(biāo)時間序列結(jié)果的基礎(chǔ)上，本文選取云南地區(qū)25個GPS連續(xù)站(圖1)的NEU三維站坐標(biāo)時間序列進行后續(xù)的噪聲模型計算和分析。圖1云南地區(qū)GPS連續(xù)觀測站分布Fig.1DistributionofGPScontinuousstationsinYunnanarea2最優(yōu)噪聲模型計算時間序列噪聲分析可以選用頻譜分析、極大似然估計(MLE)等方法完成。頻譜分析相對MLE方法計算運行速度要快，但要求數(shù)據(jù)均勻采樣，依賴于頻譜平均，可選擇的噪聲模型種類較少，且頻譜分析方法無法得到測站的函數(shù)模型，而MLE方法可以同時估計噪聲類型、周期性振幅、測站速度及不確定度，不需要數(shù)據(jù)均勻采樣，被認為是目前最準(zhǔn)確的噪聲分析方法(Zhangetal，，1997)，其主要原理是對GPS日解坐標(biāo)分量時間序列建立如式(1)所示的參數(shù)模型:y(ti)=a+bti+csin(2πti)+dcos(2πti)+esin(4πti)+fcos(4πti)+Σnjj=1gjH(ti－Tgj)+vti．(1)式中，ti為坐標(biāo)序列日解歷元，以年為單位;a為對應(yīng)于時間序列起始年份第一天的測站位置(即橫軸截距);b為線性速度;c、d和e、f分別為年周期項和半年周期項系數(shù)，可根據(jù)設(shè)計方案需要判斷是否求解;gj為由于各種原因引起的階躍式坐標(biāo)突變，Tgj為發(fā)生

?.0019.YNYL(玉林)FN+WN/5.32，1.74BP+PL+WN/0.35，3.01，0FN+WN/17.32，5.0020.YNYM(元謀)FN+WN/4.74，1.63FN+WN/3.68，1.48PL+WN/12.36，021.YNYS(永勝)FN+WN/4.51，1.60FN+WN/3.47，1.55PL+WN/11.46，1.5322.YNZD(中甸)FN+WN/4.62，1.62PL+WN/4.74，0FN+WN/13.58，4.2623.YNLA(瀾滄)BP+PL+WN/1.04，0，2.17BP+PL+WN/0.31，0.05，2.10FN+WN/14.99，5.2524.YNSM(思茅)FN+ＲW+WN/4.48，7.13，1.86PL+WN/5.87，1.46FN+WN/11.40，4.4125.YNXP(新平)FN+ＲW+WN/5.85，8.08，1.86FN+ＲW+WN/4.13，8.38，1.90PL+WN/14.45，2.97圖2云南地區(qū)GPS連續(xù)觀測站最優(yōu)噪聲模型統(tǒng)計分布餅圖(a)全部坐標(biāo)分量;(b)北向;(c)東向;(d)垂向Fig.2PiemapsofoptimalnoisemodelsofGPScontinuousstationsinYunnanarea(a)allofcoordinatecomponents;(b)northdirection(c)eastdirection;(d)verticaldirection閃爍+白噪聲模型比例相當(dāng)，這2種模型占76%，是東向分量的主要噪聲模型(圖2c);而在垂向分量中，冪律+白噪聲模型和閃爍+白噪聲模型基本各占50%(圖2d)。圖3給出了云南地區(qū)GPS連續(xù)觀測站三維坐標(biāo)分量最優(yōu)噪聲模型的地域分布。由圖3a、b可以看出，云南地區(qū)GPS連續(xù)觀測站北向分量和東向分量的最優(yōu)噪聲模型在地域分布上沒有明顯的規(guī)律，而垂向分量最優(yōu)噪聲模型的分布(圖3c)卻表現(xiàn)出一定的地域性，其主要特征是以NW向紅河斷裂帶為界，斷裂帶北東側(cè)GPS測站的垂向分量以冪律+白噪聲模型為主，而斷裂帶南西側(cè)測站垂向分量則以閃爍噪聲+白噪聲模型為主。研究表明，閃爍噪聲或白噪聲的大小存在緯度依賴性，靠近赤道的臺站閃爍噪聲要大，且南半球比北半球稍大(Maoetal，1999;Williams，Willis，2006);而COMONOC中閃爍噪聲和白噪聲的大小表現(xiàn)出更明顯的海陸差異?
【作者單位】： 中國地震局第一監(jiān)測中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目麗江—小金河斷裂帶及周緣應(yīng)力場動態(tài)變化與亞失穩(wěn)識別(41472180) 2015年度震情跟蹤定向工作任務(wù)(2015020202) 2014年度地震科技星火計劃(XH14068Y)聯(lián)合資助
【分類號】：P228.4


本文編號：2544824