GPS位置时间序列中温度变化驱动的非线性信号机制解释

摘要

GNSS连续运行基准站坐标时间序列(以下简称为时间序列)中由地球物理效应引起的非线性信号主要指由固体、海洋及大气潮汐、环境负载、热膨胀效应等造成的基准站周期性位移。由周期性温度变化驱动的基准站天线观测墩热效应(thermal expansion of the monument,TEM)及其所在基岩的热弹性形变(thermal expansion of the bedrock,TEB)统称为热膨胀效应,是时间序列非线性信号的潜在贡献源之一。通过构建或精化热膨胀效应模型,有效解释时间序列中由温度变化驱动的非线性信号形成的物理机制,量化、分析热膨胀效应的影响及其空间分布特性,并结合已有环境负载效应模型,对时间序列进行修正,有助于获得准确的测站位置、速度及其不确定度,构建并进一步完善基准站运动模型,为毫米级精度的地球坐标参考框架的建立与维持提供参考。