gps觀測中地震波位置的確定

gps觀測中地震波位置的確定

通過測量正高和正高，我們可以獲得高產(chǎn)和低效率。此時，這些方法的工作量非常高，效率相對較低。隨著GPS的出現(xiàn),采用GPS技術(shù)測定點的正高和正常高,即所謂的GPS水準,引起了人們的重視。不過,單獨采用GPS技術(shù)是無法測定點的正高和正常高的,因為GPS測量所得出的是一組空間直角坐標(X,Y,Z)坐標,通過坐標轉(zhuǎn)換可以將其轉(zhuǎn)換為大地經(jīng)緯度和大地高(B,L,H),要確定出點的正高或正常高,需要在基于橢球與基于大地水準面或似大地水準面的高程系統(tǒng)間進行轉(zhuǎn)換,也就是要知道這些點的大地水準面差距或高程異常。由此可以看出,GPS水準實際上包括兩個方面的內(nèi)容,一方面是采用GPS方法確定大地高,另一方面是采用其他技術(shù)方法確定大地水準面差距或高程異常。前者與GPS測量定位同屬于同一類問題,而后者本身并不屬于GPS測量定位的范疇,而是物理大地測量的問題。大地水準面或似大地水準面是大地測量中的高程基準面?，F(xiàn)代GPS水準測量出現(xiàn)后,只要大地水準面或似大地水準面能達到相應(yīng)的分辨率和精度,GPS測量結(jié)合大地水準面或似大地水準面數(shù)值模型就可能代替繁重的幾何水準測量工作,因此不斷精化大地水準面或似大地水準面就成為當前地球重力場研究的主要任務(wù)之一。利用全球定位系統(tǒng)(GPS)可以精確地確定出點位的大地高,它與我國使用的水準高(正常高)相差一個似大地水準面高。因而只要求得高精度的似大地水準面高相對差異,由下式便能求得精確的水準高差:式中△H為大地高差,△H'為水準高差,△N為大地水準面高差,即高程異常。大地水準面表征了地球的基本幾何和物理特性,隨著科學(xué)技術(shù)特別是現(xiàn)代衛(wèi)星空間技術(shù)的飛速發(fā)展,衛(wèi)星定位、海洋衛(wèi)星測高等高新技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用使現(xiàn)代測繪生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生了重大變革,無論是測量手段還是測量精度都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,測量范圍從陸地延伸到海洋。在局部似大地水準面確定方面,近20年來,由于重力測量技術(shù)和衛(wèi)星重力探測技術(shù)的迅速發(fā)展,重力場的逼近已取得了重大的進展。一些發(fā)達地區(qū)的局部和區(qū)域性重力場由于地面重力測量密度的改善,以及GPS水準的應(yīng)用,分辨率已達幾公里(如歐洲地區(qū)),區(qū)域大地水準面得精度達分米級,有的甚至達到厘米級。GPS水準的精度:與常規(guī)水準測量相比,GPS水準具有費用低、效率高的特點,能夠在大范圍的區(qū)域內(nèi)進行高程數(shù)據(jù)加密。但目前GPS水準的精度通常還不高,這主要有兩個方面的原因:一是受制于采用GPS方法所測定的大地高的精度;二是受制于采用不同方法所確定出來的大地水準面差距或高程異常的精度。1高度的正常調(diào)整1.1gps高程的擬合利用已知的3個三等水準點,利用平差軟件結(jié)算處基于EGM96模型的其他GPS控制點的擬合后的正常高(水準高)。采用四等水準測量GPS點的高程,與經(jīng)GPS高程擬合所得的正常高進行了檢驗(表1)。在本工程中,最大差值為GSH4點,達-0.016m,基于EGM96模型的GPS高程擬合所得的正常高中誤差為±0.01m,能夠滿足山區(qū)1:1000比例尺數(shù)字圖高程精度(±0.05m)的需要。1.2gps高程的檢驗2000帶狀圖GPS控制網(wǎng)由9個點組成,其中有3個三等水準點(CJQ、EZ、ZGT),GPS點為首級平面控制點,規(guī)范要求測圖高程中誤差不大于±0.05m。同樣利用已知的3個三等水準點,利用平差軟件解算出基于EGM96模型的其他GPS控制點的擬合后的正常高(水準點)。采用四等水準測量GPS點的高程,與經(jīng)GPS高程擬合所得的正常高進行了檢驗(表2)。在本工程中,最大差值為ZSY4點,達0.021m,基于EGM96模型的GPS高程擬合所得的正常高中誤差為±0.017m,能夠滿足山區(qū)1:1000比例尺數(shù)字圖高程精度(±0.10m)的需要。1.3gps高程的擬合利用已知的3個三等水準點,利用平差軟件解算出基于96模型的其他GPS控制點的擬合后的正常高(水準高)。采用4等水準測量GPS點的高程,與經(jīng)GPS高程擬合所得的正常高進行了檢驗(表3)。在本工程中,最大差值為KZ2點,達0.02m,基于EMG96模型的GPS高程擬合所得的正常高中誤差為±0.015m,能夠滿足城市低級控制測量的精度要求。1.4基于egm98模型的城市次級控制測量仿真在本工程中,最大差值為KZ2點,達0.058m,基于EGM96模型的GPS高程擬合所得的正常高中誤差為±0.035m,能夠滿足城市低級控制測量的精度要求。2單頻、雙頻最大漢字網(wǎng)的測量精度經(jīng)高程擬合后所得到的GPS水準高程,可以達到城市四等水準的精度要求,可以滿足城市測繪對高程的要求。以上工程中,只有安陽市E級等GPS網(wǎng)觀測過程中,使用的是單頻、雙頻接收機混合使用,其測量精度不如其他全部雙頻接收機觀測的數(shù)據(jù)。所有網(wǎng)點經(jīng)過高程擬合平差后,正常高的高程中誤差可以達到四等水準。要提高GPS測量所得到的大地高的精度,可以采取以下方法和步驟進行作業(yè)與數(shù)據(jù)處理:2.1雙頻收割機用于收集雙頻觀測數(shù)據(jù)，從而完全糾正gps觀測值中與電離層相關(guān)的誤差2.2相位中心偏移和變化判斷不同類型的GPS接收機天線具有不同的相位中心特征,當混合使用不同類型的天線時,如果在數(shù)據(jù)處理過程中未進行相位中心偏移和變化改正,將引起很高的垂直分量誤差,極端情況下能達到分米級。有時,即使進行了相應(yīng)的改正,也可能由于所采用的天線相位中心模型不完善,而在垂直分量重引入一定量的誤差。如果使用相同類型的天線,則可以完全避免這一情況的發(fā)生。至于要求天線帶有抑徑板或抑徑圈,則是為了有效地抑制多路徑效應(yīng)的發(fā)生。2.3設(shè)站觀測的影響由于衛(wèi)星軌道誤差和大氣折射會引起垂直分量上的系統(tǒng)性偏差,如果同一測站在不同衛(wèi)星星座和不同大氣條件下進行了設(shè)站觀測,則可以在一定程度上削弱它們對垂直分量精度的影響。2.4精密的星歷用于基本解算方法使用精密星歷將減小衛(wèi)星軌道誤差,從而提高GPS測量成果的精度。2.5gps測量