薛加樂　侯剛棟　陳向陽　王寧寧

摘要：本文選取國內(nèi)分布較均勻的24個CORS站，將我國國內(nèi)及周邊的12個IGS站作為控制站，用GAMIT/GLOBK解算工具對CORS站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用GAMIT/GLOBK MATLAB TOOLS（以下簡稱GGMatlab）分析研究了該CORS站一年坐標(biāo)及速度場的變化規(guī)律，并給出了站坐標(biāo)及速度場的統(tǒng)計結(jié)果。

關(guān)鍵詞：CORS站;GGMatlab;速度場;周期震蕩項;地殼運(yùn)動

中圖分類號：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）02-0067-03

1 GGMatlab軟件的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

提取由GAMIT中GLRED模塊生成的單天解MB文件和周解MB文件，并提取由GLOBK模塊生成.org文件的速度場信息。應(yīng)用GGMatlab軟件對兩種算法的MB文件做出時間序列圖，設(shè)置最大精度值為10mm，剔除部分超限的單天值，一般以坐標(biāo)重復(fù)率來表示坐標(biāo)解算結(jié)果的精度[1-3]。以表示j點在i測段，則各點坐標(biāo)分量的重復(fù)率為：

分別是點的坐標(biāo)分量重復(fù)率，為測段解得坐標(biāo)分量的中誤差平方倒數(shù)，為坐標(biāo)分量加權(quán)平均值，加權(quán)平均值可由如下公式求得：

2 實驗與結(jié)果分析

2.1 GAMIT軟件的數(shù)據(jù)處理

本文選取了國內(nèi)24個分布均勻的CORS站和12個IGS站，時間是從2017年1月1號到2018年12月30號兩年的觀測數(shù)據(jù)（少量部分測站數(shù)據(jù)不完整），按照相關(guān)的理論、方法及軟件進(jìn)行處理，研究分析CORS基準(zhǔn)站坐標(biāo)的規(guī)律，統(tǒng)計分析各基準(zhǔn)站坐標(biāo)和速度場的精度及其變化，探討CORS站的位移和沉降規(guī)律。

選取的24個CORS站對應(yīng)的代碼與站名如表1所示，12個IGS控制站分別是：WUHN、BJFS、SHAO、URUM、LHAZ、SELE、IRKT、NTUS、USUD、IISC、DAEJ、POL2，該36個站的分布情況如圖1所示。用麻省理工學(xué)院（MIT）的GAMIT軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行基線解算，得到單天的H文件采用GLOBK軟件進(jìn)行平差，提取由GLRED模塊中生成的MB文件，采用MIT研發(fā)GGMatlab工具進(jìn)行測站坐標(biāo)及速度場的分析。同時，因為GGMatlab軟件是針對PBO數(shù)據(jù)質(zhì)量分析而開發(fā)的，本文通過自編程序?qū)崿F(xiàn)了由PBO坐標(biāo)文件格式及速度場文件格式向通用GMT作圖格式的轉(zhuǎn)化，本文以IGS站CAND站的PBO文件為例，驗證程序代碼的正確性，以實現(xiàn)多軟件（如GMT）可以作圖分析[4-5]。

2.2 GGMatlab軟件的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

本文選擇的24個待求站及12個IGS站都是24h連續(xù)觀測，15秒的采樣間隔，從SOPAC網(wǎng)站上下載ITRF05框架下12個基準(zhǔn)站的精確坐標(biāo)作為控制，運(yùn)用GAMIT軟件進(jìn)行批處理，用GLOBK對獲取單天解的H文件進(jìn)行平差，應(yīng)用GGMatlab進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析。提取由GLRED模塊生成的單天解MB文件和周解MB文件，并提取由GLOBK模塊生成.org文件的速度場信息。應(yīng)用GGMatlab軟件對兩種算法的MB文件做出時間序列圖，設(shè)置最大精度值σ為10mm，剔除部分超限的單天值，得到表2給出24個站周解與單天坐標(biāo)重復(fù)率統(tǒng)計表，一般以坐標(biāo)重復(fù)率來表示坐標(biāo)解算結(jié)果的精度。

從表中可以看出，單天解E、U方向上大部分WRMS值一般在2-4mm之間，U方向上WRMS大部分值在5-10mm之間，周解E、U方向上大部分WRMS值在1-3mm之間，U方向大部分WRMS值在4-8mm之間，可以看出單天解的站點基線重復(fù)率要高于周解，單天解的波動比較大，平均值更加能夠反映出該結(jié)論。單天解N方向上WRMS的平均值為3.02mm，周解N方向上WRMS的平均值為2.07mm，E方向單天解WRMS=3.18mm，周解WRMS=2.89mm，U方向單天解WRMS=8.67mm，周解WRMS=7.71mm。部分站點WRMS值比較大，如IISC、SELE站，因為該站數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，在本次比較中，直接剔除。從表中可以看出周解的精度高于單天，這也是GAMIT解算采用周解計算分析多年數(shù)據(jù)的原因。

圖1是36個站的速度場信息，箭頭長度表示速度場的大小，箭頭指向即為速度場的方向，圓的半徑表示離散度，可以看出，速度場的離散度較好，除了IISC跟LHAZ站較大，這是由于數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失導(dǎo)致，不能真實反映。圖示表明：我國東部地區(qū)相對西部地區(qū)較為穩(wěn)定，新疆西北地區(qū)向北西運(yùn)動，西藏、云南、廣東地區(qū)有一個順時針剪切旋轉(zhuǎn)構(gòu)造運(yùn)動，中北部地區(qū)向東南運(yùn)動，新疆、西藏、云南地區(qū)是我國大陸地殼運(yùn)動最為活躍的地方。顯然，印度板塊的向北擠壓依然是影響我國大陸地殼運(yùn)動主要因素。

3 結(jié)語

本文選取了24個國內(nèi)CORS站及IGS站進(jìn)行分析，借助GAMIT/GLOBK軟件數(shù)據(jù)處理，用GGMatlab軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析顯示：各CORS站的坐標(biāo)變化趨勢以周期震蕩項為主，去除線性趨勢項后，得到年周期項振幅，比較了單天解和周解的站點重復(fù)率的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，周解的坐標(biāo)重復(fù)率低于單天解，周解的精度要高于單天解的精度。速度場離散度較好，我國東部地區(qū)相對西部地區(qū)較為穩(wěn)定，新疆、西藏、云南地區(qū)是我國大陸地殼運(yùn)動最為活躍的地方。顯然，印度板塊的向北擠壓依然是影響我國大陸地殼運(yùn)動主要因素[6-7]。

GGMatlab軟件的開發(fā)主要用于板塊監(jiān)測運(yùn)動文件（PBO文件）的分析，本論文把該軟件應(yīng)用在GAMIT處理的數(shù)據(jù)上。同時通過自編程序，實現(xiàn)了PBO文件格式向我們常用的數(shù)據(jù)成圖格式（如GMT格式）的轉(zhuǎn)換，該軟件功能強(qiáng)大，分析簡單，在未來對應(yīng)用于北斗數(shù)據(jù)的分析研究提供了一個新方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 王敏，沈正康，董大南.非構(gòu)造形變對GPS 連續(xù)站位置時間序列的影響和修正[J].地球物理學(xué)報，2005，48（5）：1045-1052.

[2] 孫付平，趙銘.現(xiàn)代板塊運(yùn)動的測量和研究：空間大地測量方法[J].天文學(xué)進(jìn)展，1995，13（2）：132-142.

[3] 孫付平，寧津生，晁定波，趙銘，錢志瀚.冰期后地殼回彈運(yùn)動的空間大地測量檢測[J]. 測繪學(xué)報，1997，26（4）：283-288.

[4] 楊少敏，游新兆，杜瑞林，等.用雙三次樣條函數(shù)和GPS資料反演現(xiàn)今中國大陸構(gòu)造形變場[J]. 大地測量與地球動力學(xué)，2002，22（2）：68-75.

[5] 張飛鵬，董大南，程宗頤，等.利用GPS監(jiān)測中國地殼的垂向季節(jié)性變化[J].科學(xué)通報，2002，47（18）：1371-1378.

[6] 劉大杰，施一民，過靜珺.全球定位系統(tǒng)（GPS）的原理與數(shù)據(jù)處理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[7] 李征航，黃勁松，等.GPS測量數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2005.

Back analysis of Change law of CORS Station Based on Gamit/Globk Matlab Tools

CHEN Xiang-yang，HOU Gang-dong，XUE Jia-le，WANG Ning-ning

（1.School of Architectural Engineering， Nantong Vocational University， Nantong? Jiangsu? 226007;

2.Physical Survey Team of China General Administration of Coal Geology， Xingtai Hebei? 054000）

Abstract：This paper chooses 24 CORS stations with uniform distribution in China and 12 IGS stations around China as control stations. GAMIT/GLOBK solution tool is used to process CORS data. GAMIT/GLOBK MATLAB TOOLS （hereinafter referred to as GGMatlab） is used to analyze and study the variation law of coordinates and velocity fields of CORS stations in this year. Statistical results of coordinates and velocity fields are given.

Key words：CORS station; GGMatlab; PBO; velocity field; periodic shock term; crustal movement