[发明专利]一种基于去趋势互相关分析的GNSS影像生成方法

说明书

本发明公开了一种基于去趋势互相关分析的GNSS影像生成方法，该方法包括以下步骤：S1、获取GNSS测站坐标时间序列的观测值，并获取每个GNSS测站的坐标；S2、提取GNSS测站坐标时间序列观测值中共同跨度的部分；S3、计算GNSS测站坐标时间序列共同跨度部分的速度及其不确定性；S4、选择参考站和对比站，对其进行去趋势互相关分析，计算去趋势互相关系数；S5、逐一对所有GNSS测站进行空间滤波，得到滤波后速度；S6、将研究区域格网化，逐一对格网点进行空间插值，最终生成GNSS影像。本发明通过原始序列线性趋势相关性对测站速度的相关性进行描述，充分利用了原始序列中的信息，避免了速度估值重复使用导致不确定性的放大；提高了滤波可靠性，确保了插值结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及GNSS数据精密处理技术领域，尤其涉及一种基于去趋势互相关分析的GNSS影像生成方法。

背景技术

近年来，国内外建立了各种GNSS监测网络，测站数目日益增多，极大地扩展了GNSS测站的覆盖范围，产生了大量的观测数据，为监测地壳形变提供了基础；因此，利用GNSS坐标时间序列生成地壳形变影像已成为现实(Hammond et al.,2016)。然而，地壳形变在不同空间尺度下呈现出既有广泛分布，又有局部突变的空间分布特征；若不能有效地描述地壳形变的空间特征，会严重影响地壳形变影像结果的可靠性与地学解释。以往，测站之间的相关性主要利用任意两个测站组成的测站对的残差时间序列进行计算，这样，一方面会引入由于速度模型建模导致的误差，另一方面，会大大减少原始时间序列的有效信息。本发明提供了一种采用原始时间序列，基于去趋势互相关分析描述测站间速度相关性，利用临近测站的速度对研究区域进行空间插值，最终生成地壳形变影像(即GNSS影像)的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于去趋势互相关分析的GNSS影像生成方法，采用原始时间序列，基于去趋势互相关分析描述测站速度相关性，结合临近测站的速度，插值生成研究区域内GNSS影像。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于去趋势互相关分析的GNSS影像生成方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取GNSS测站坐标时间序列的观测值，并获取每个GNSS测站的坐标(B_i，L_i)，其中，i＝1，2，…，n，n为总测站数；B_i，L_i为第i个测站在大地坐标系下的纬度与经度；

S2、提取GNSS测站坐标时间序列观测值中共同跨度的部分，记为其中，m_i为第i个测站共同跨度部分的历元个数；

S3、计算GNSS测站坐标时间序列共同跨度部分的速度及其不确定性，速度记为v₁，…，v_n，不确定性记为un₁，…，un_n；

S4、选择第i个GNSS测站作为参考站，第j个GNSS测站作为对比站，对Y_i和Y_j进行去趋势互相关分析，计算去趋势互相关系数DCCACC_ij，其中，i＝1，…，n；j＝1，…，n；i≠j；

S5、逐一对所有GNSS测站进行空间滤波，记滤波后速度为v′₁，…，v′_n；

S6、将研究区域格网化，逐一对格网点进行空间插值，最终生成GNSS影像。

进一步地，本发明的步骤S4中计算去趋势互相关系数的具体方法为：

S41、获得原始序列Y_i和Y_j的累加序列Y_i′和Y_j′：