广西壮族自治区地理国情监测院 广西南宁 530023
摘要：利用高精度数据处理软件GAMIT获取了陆态网GPS连续观测站三维时间序列，介绍了数据的处理流程及观测数据策略，并对获取的时间序列进行大地测量和地球物理解释。
关键词：GPS连续观测；GAMIT软件；地球物理解释
1 简介
随着空间卫星技术的快速发展，以及卫星对地观测能力的大幅度提升，人们对空间位置信息的精度要求也越来越高。同时对于大地测量观测的应用也是越发广泛。其中全球定位系统（GPS）的地学应用是目前国内外该领域最成功的案例。由于其高精度、高可靠性、连续性、全天候等特点被广泛应用到导航定位、环境监测、地震形变观测中。高精度数据GPS数据处理软件对于当前的数据处理起到关键作用。目前国际上公认的三大主流GPS高精度数据处理软件之一的GAMIT/GLOBK软件。该软件是由美国麻省理工学院（M_I_T_）和加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所（SIO）研制，由于其开源性以及可以免费获取，所以在国内深受欢迎。尤其对于长基线解算，应用比较广泛。本文在对“中国大陆构造环境监测网络”（以下简称“陆态网”）GPS观测站数据进行处理时，选用了该软件。
2 GAMIT软件介绍及数据处理
GAMIT/GLOBK软件是通过基线计算和整网平差的方式来获取GPS高精度解算结果。其中数据处理流程主要包括：
1）基线解算
应用GAMIT软件对GPS单天观测RINEX数据进行基线解算。其中需要改正的模型包括地球极移、固体潮汐、海洋潮汐以及对流层和电离层等。
主要的观测模型如下：
2）基于ITRF2008框架的时间序列
由基线单日解h-file，并联合全球IGS机构提供的IGS1、IGS2、IGS3、IGS4等作为框架参考点，选择IGS核心参考站，运用GLOBK进行整网平差，并得到基于ITRF2008框架下的每个GPS站点的时间序列。选取的子网之间的公共连接点如下：BJFS（房山）、SHAO（上海）、WUHN（武汉）、LHAZ（拉萨）、TASH（塔什库尔干）、KUNM（昆明）、XIAA（西安）、XNIN（西宁）、SUIY（绥阳）、YANC（盐池），这些点相对均匀地分布于中国大陆。
3 时间序列及解释
原始的GPS时间序列涉及到地球物理的多种信号源，其中主要包括板块构造运动的趋势变化、地表质量负荷季节性信号以及地球内部的长时间的年际信号。而区域性的地震形变信号也会包含在其中。由获取的广西南宁GPS陆态网站时间序列可以看出，北向和东向的时间序列存在明显的构造运动趋势变化，其中东向为运动的优势方向，说明了整个华南块体在受青藏高原东向挤出作用的影响，整个块体呈现自西向东运动的趋势变化。GPS的垂直时间序列存在明显的季节性变化，主要受质量负荷形变的影响，包括地表的水循环变化、大气以及非潮汐海潮负荷影响，地表的弹性运动导致。可见通过GPS的连续观测进行区域的地表水文信号的研究。
图1.基于GAMIT软件获取的陆态网GPS连续观测站三维时间序列（GXNN，广西南宁站点），其中North：北方向，East：东方向，Vertical：垂直方向
4 结论
基于GAMIT/GLOBK数据处理软件，分析获取了陆态网GPS观测数据时间序列，介绍了数据数据的观测步骤以及处理过程中模型的选择。并对广西南宁GPS连续观测的时间序列进行了大地测量及地球物理的解释。发现通过GPS连续观测可以有效地获取地壳板块运行，地表质量负荷变化等信息，为我们后续进行地学的研究提供重要参考。
参考文献
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论文作者:李珍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/5
标签：序列论文; 时间论文; 数据论文; 基线论文; 东向论文; 地壳论文; 观测站论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;