基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中cme影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法，該方法采用基準(zhǔn)站與普通測(cè)站間的相關(guān)系數(shù)來表征GPS測(cè)站間坐標(biāo)時(shí)間序列的相關(guān)程度，并且將此相關(guān)系數(shù)作為計(jì)算GPS測(cè)站間共模誤差的權(quán)重。同時(shí)，未忽略GPS測(cè)站間的負(fù)相關(guān)性，將正相關(guān)系數(shù)和負(fù)相關(guān)系數(shù)同時(shí)納入CME計(jì)算體系，并且對(duì)正、負(fù)相關(guān)性同等對(duì)待，作為衡量GPS測(cè)站間CME影響的權(quán)重因子。本發(fā)明可解決現(xiàn)有削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法存在測(cè)站間距離受限、空間準(zhǔn)確性不高等技術(shù)問題，能處理大于2000km的GPS網(wǎng)測(cè)站間的CME影響，并保證空間響應(yīng)準(zhǔn)確性。
【專利說明】基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于GPS數(shù)據(jù)精密處理領(lǐng)域，涉及一種削減時(shí)間序列中CME影響的方法，尤其是涉及一種基于相關(guān)系數(shù)的削減坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]共模誤差(CME)，是指在特定區(qū)域范圍內(nèi)，所有測(cè)站受到空間相關(guān)的共同誤差。CME概念最初由Wdowinski于1997年提出，存在顯著的空間分布特征。然而，由于受到空間不同因素影響，CME的空間分布存在非均勻性(Nikolaidis，2002)。因此，通常通過測(cè)站殘差坐標(biāo)時(shí)間序列的相關(guān)系數(shù)作為相關(guān)性的表征指標(biāo)(Marquez-Azua，Demets, 2003 ；Simonffilliams,2004)。
[0003]在空間相關(guān)誤差領(lǐng)域，已有傳統(tǒng)空間疊加濾波法、主成分分析法(PCA)、KLE(Karhunen-Loeve expansion)等方法,這些濾波方法均基于空間均勻的假設(shè)?？臻g疊加濾波法假設(shè)所有測(cè)站受到的共模誤差的影響，導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)的大小受到限制。主成分分析法將具有一定相關(guān)性的殘差GPS時(shí)間序列的三個(gè)分量矩陣正交分解,獲取一組相互正交的向量，這些主成分向量反映了對(duì)應(yīng)時(shí)刻的殘差向量在以特征向量表述的相應(yīng)空間軸上的坐標(biāo)，具有較好的空間響應(yīng)。然而，當(dāng)時(shí)間序列中含有較強(qiáng)的局部噪聲影響時(shí)，PCA法提取信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的空間特性將受到影響。KLE方法將PCA法中采用的協(xié)方差矩陣標(biāo)準(zhǔn)化，得到相關(guān)系數(shù)矩陣，利用相關(guān)系數(shù)矩陣計(jì)算正交向量。KLE法能有效抑制局部效應(yīng)影響，但空間特性準(zhǔn)確度不高?；贕PS臺(tái)站間的坐標(biāo)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)疊加濾波(田云鋒等，2011)，采用臺(tái)站間的相關(guān)性大小作為空間濾波的權(quán)重，同時(shí)考慮距離、總體相關(guān)性水平等因素，無需現(xiàn)有濾波方法所需的空間均勻分布這一假設(shè)。相關(guān)系數(shù)疊加濾波能夠分離出單站一場(chǎng)和不同空間尺度上的共模誤差，提高檢測(cè)弱構(gòu)造信息的能力。在200km尺度上存在較強(qiáng)的共模誤差，隨著距離的增加，測(cè)站之間的相關(guān)性逐漸減弱，直至2000km左右不再相關(guān)。該方法仍受制于測(cè)站間的相對(duì)距離。
[0004]目前削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法主要存在兩大不足:1)濾波效果受制于GPS坐標(biāo)時(shí)間序列所在網(wǎng)的大小(即測(cè)站間距離);2)能有效抑制局部效應(yīng)影響，但空間特性準(zhǔn)確度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種適用于任何大小的GPS網(wǎng)且能提高空間特性準(zhǔn)確度的、基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0007]基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法，包括步驟:
[0008]步驟1，獲取GPS測(cè)站坐標(biāo)時(shí)間序列觀測(cè)值，并獲取GPS測(cè)站的殘差坐標(biāo)時(shí)間序列；
[0009]步驟2，從GPS網(wǎng)內(nèi)選定基準(zhǔn)站S，計(jì)算基準(zhǔn)站s與GPS網(wǎng)內(nèi)普通測(cè)站間的公共歷元，并確定公共歷元個(gè)數(shù)；所述的普通測(cè)站為GPS網(wǎng)內(nèi)除基準(zhǔn)站s外的測(cè)站；
[0010]步驟3，計(jì)算公共歷元內(nèi)基準(zhǔn)站s與普通測(cè)站P間的相關(guān)系數(shù)rsp ；
[0011 ] 步驟4，根據(jù)基準(zhǔn)站s與普通測(cè)站P間的相關(guān)系數(shù)獲取GPS網(wǎng)內(nèi)所有普通測(cè)站共同
作用于基準(zhǔn)站S的共模誤差
【權(quán)利要求】
1.基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法，其特征在于，包括步驟: 步驟1，獲取GPS測(cè)站坐標(biāo)時(shí)間序列觀測(cè)值，并獲取GPS測(cè)站的殘差坐標(biāo)時(shí)間序列； 步驟2，從GPS網(wǎng)內(nèi)選定基準(zhǔn)站S，計(jì)算基準(zhǔn)站s與GPS網(wǎng)內(nèi)普通測(cè)站間的公共歷元，并確定公共歷元個(gè)數(shù)；所述的普通測(cè)站為GPS網(wǎng)內(nèi)除基準(zhǔn)站s外的測(cè)站； 步驟3，計(jì)算公共歷元內(nèi)基準(zhǔn)站s與普通測(cè)站P間的相關(guān)系數(shù)rsp ； 步驟4，根據(jù)基準(zhǔn)站s與普通測(cè)站P間的相關(guān)系數(shù)獲取GPS網(wǎng)內(nèi)所有普通測(cè)站共同作用于基準(zhǔn)站s的共模誤差
2.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法，其特征在于: 所述的GPS測(cè)站的殘差坐標(biāo)時(shí)間序列采用如下公式獲得:






3.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)系數(shù)的削弱坐標(biāo)時(shí)間序列中CME影響的方法，其特征在于: 所述的公共歷元內(nèi)基準(zhǔn)站s與普通測(cè)站P間的相關(guān)系數(shù)rsp為:

【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103823993SQ201410092166
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】周曉慧, 姜衛(wèi)平, 潘鵬飛 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)