GEONET网络GPS坐标时间序列噪声模型建立与分析

摘要

针对全球定位系统(GPS)连续站坐标时间序列噪声模型已在中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)中得到广泛的研究与应用,但有关日本地区全球定位系统永久性跟踪站网(GEONET)噪声模型的研究甚少的问题,基于GEONET基准站资料,利用极大似然估计和保守估计准则,建立日本地区最佳噪声模型,并分别利用U检验和速度误差理论,就噪声模型对速度及误差的影响进行详细了分析。结果表明,GEONET各坐标分量具有不同的噪声特性,东(E)、北(N)分量主要表现白噪声与闪烁噪声组合、白噪声与幂律噪声组合;垂直(U)分量主要表现白噪声与幂律噪声组合;相关噪声模型对速度影响较小,在95%置信度下,白噪声与相关噪声估计的速度相等;忽略相关噪声会使速度误差的估计过于乐观,且不同的相关噪声模型估计的速度误差存在一定时变差异性,随着坐标序列跨度的递增而逐步增大。同时,利用相关噪声参数建立的速度误差模型表明,建立日本亚毫米级GPS速度场,E、N分量坐标序列跨度不应低于3 a,U分量不应低于8 a。