高精度GPS网的统一与数据处理若干问题研究

【摘要】： 本文系统地研究了高精度GPS网的统一与数据处理的理论与方法，针对高精度GPS网联合 处理中的平差方法与参考基准、全球IGS基准站的使用、高精度GPS网联合平差的函数模型和 随机模型的建立、各GPS子网与高精度GPS网的联测、观测历元之间的地壳运动和形变、联合 平差中系统参数和地壳运动参数的设置等问题，展开了较深入的研究。主要内容如下： 1、提出了全国GPS网与中国地壳运动观测网络联测的设计思想。并完成了全国GPS一、 二级网与中国地壳运动观测网络联测的技术设计方案。 2、系统地讨论了高精度GPS网数据处理的平差方法及理论背景，分析了各种平差方法所对 应基准的意义，推导了基于不同基准、不同历元平差结果之间的转换公式。 3、提出了基于Bayes理论的GPS数据处理方法，推导了相应的参数估值公式及其验后协方 差估值公式。 4、针对高精度GPS数据处理中的基准站选取、基准站坐标的约束及基准站坐标加权不当对 平差结果的影响等问题进行了较系统的研究。提出了基准站选取的一般原则及合理确定基准站坐 标权的有效方法。 5、建立了同时顾及坐标框架系统参数和地壳运动参数的GPS网联合平差模型。使用该模型 可使块体的运动参数与全网的坐标转换参数相分离，从而提高所求坐标转换参数的精度和可靠 性。并用多组GPS联测数据进行了试算，验证了所建模型的可靠性。 6、使用所建模型，利用全国GPS一、二级网联测数据和全国GPS二级网与中国地壳运动 观测网络联测数据研究了中国大陆现今构造块体相对运动特征。 7、用应变分析理论研究了由于地壳运动引起的板块内部变形问题。并用大量GPS实测数据， 对中国大陆地壳运动应变场进行了分析与讨论。 8、推导了应变参数的抗差估计解式，以及观测误差对各类解的误差影响函数。 9、研究了不同历元、不同基准的多个GPS网联合平差中的随机模型和函数模型的建立方法。 10、提出了同时顾及块体运动参数和块体内部应变参数的GPS网联合平差模型，讨论了系 统参数的假设检验方法。