高频GNSS定位技术及其在地震反演中的应用研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoumingjiang123
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我国是地震灾害严重的国家之一。随着GNSS技术突飞猛进的发展,其应用和开放程度也有了大幅度的提高,将其利用到地震瞬时同震形变信息提取和分析,以及反演地震相关要素已成为了一项非常迫切而且有意义的工作,且我国“陆态网络”以及各国CORS网络为研究地震提供了丰富的高频GNSS观测数据。那么高质量、可靠的GNSS数据处理成为了GNSS地震研究的决定性条件。本文利用PANDA软件中非差网解模块进行逐历元动态定位,恢复了汶川地震与日本311地震GNSS观测站的瞬时同震形变信息,以及确定了地震波到达各站时刻、反演了震中位置和发震时刻。主要研究工作及结论包括:1.分析精密单点定位、双差网解、非差网解各自优缺点,结合地震实际,最终确定采用非差网解作为处理震时高频GNSS数据的数据处理方法,并对非差网解算法进行深入研究。2.在相对定位过程中,当基准站受到地震波影响时会与监测站产生同震位移,使其解算结果不真实。为了避免这一弊端,将基准网稳定性分析方法中的平均间隙法引入到非差网解逐历元动态定位中去,实现了震时数据处理过程中基准稳定性维持。3.研究了恒星日滤波法,实例中NEU三个方向的定位结果时序离散度RMS均有下降,精度有明显提高,验证了恒星日滤波法能够有效的削弱GNSS观测站环境以及卫星轨道所带来的系统误差。4.利用震时1 Hz GNSS观测数据恢复了汶川地震和日本311地震GNSS观测站的瞬时同震形变信息,通过分析可见,当地震振幅较小时,高程方向上的瞬时同震形变信息将会被淹没在误差噪声内;地震振动幅度不完全与震中距有关,它还与其断裂带的方向有关。5.研究了地震波到达时间的确定方法以及震中位置、发震时刻的反演方法。以汶川地震和日本311地震为例,获得其地震波到达各GNSS观测站时刻以及震中位置、地震发震时刻,与中国地震局和日本GEO组织发布的结果进行对比,反演误差分别为震中位置12.5km,发震时刻6s;震中位置26.3km,发震时刻4s。
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