论文部分内容阅读
作为现代大地测量的主要观测手段之一,GNSS技术能获取地震时期高精度的地表形变信息,而利用高采样率GNSS数据能获得地震时期瞬时同震形变,从而间接获得地震波信号,为进一步研究地震震源破裂过程、地震波特性、地震震中反演等地震学问题提供新的数据来源。高精度GPS数据处理一般采用用后处理方式对RINEX文件进行处理。后处理方式可以提供高精度的定位结果,但却有时滞性、低时间分辨率等缺点。(1)采用IGS最终星历解算可保证较高的精度,但至少有12d的时间延迟;即使采用IGS超快速星历也需要从GPS接收机取回足够历元数的RINEX文件后才能解算。(2)后处理软件通常一次性读入所有观测数据,计算机的性能将制约其处理的数据量,如Bernese和GAMIT中的后处理动态模块每次均只能处理3h左右的高采样率数据。(3)常规处理软件大多只能处理最高1Hz采样率数据,获取高频位移信号能力较弱。因此GPS后处理方式的滞后性不能满足地震等自然灾害短临预警对实时性、高时间分辨率的要求。GAMIT/GLOBK的实时运动学模块trackRT采用逐历元相对定位模式,解算过程中消除了大部分的星历误差、卫星钟差和电离层延迟误差,精度大幅提高,可以实时处理常规采样率(30S至1Hz)和高采样率(1Hz以上)数据。针对GPS后处理方式存在的问题,本文研究了进行了如下研究:(1)GPS相对定位的理论基础,主要包括时间与坐标系统、相对定位的观测模型和参数估计方法,并分析了相对定位中的各种误差影响;(2)阐述了trackRT实时相对定位的原理,用trackRT对连续站数据进行了实时处理,并用其RIENX模拟版本模拟计算了2011年日本宫城Mw9.0级地震和2013年四川雅安Mw7.0级地震的GPS资料,获得了与后处理方式较吻合的动态定位结果,证明了trackRT能够实时捕获地震中的动态位移;(3)研究了利用GPS定位结果提取地震波信号的数学模型,包括形变波波初至时刻的提取、地震震中的反演以及地震发生时刻的确定。