大气负荷和内陆水负荷对GPS测高影响的研究.pdf

大气负荷和内陆水负荷对GPS测高影响的研究 徐绍铨，李英冰 (武汉大学测绘学院，湖北武汉430079) 摘 要：讨论了大气负荷、内陆水负荷等环境负荷对GPS高程影响的计算公式和方法，并 进行了实例计算，得出了有益的结论。 关键词：大气负荷；内陆水负荷；GPS测高 中图分类号：P207 文献标识码：A 文章编号：1008—9268(2006)05—0001—03 态形变格林函数，成为计算环境负荷效应的经典计 1 概述 算理论基础‘3|。环境负荷效应近年来成为地学研究 大气负荷、海洋潮汐负荷、非潮汐海洋负荷、雪 领域的热点之一，如Dong研究全球100多个GPS 负荷、内陆水负荷等口3总称为环境负荷，环境负荷将 长期时间序列中各种环境负荷效应的季节性效 引起地球表面发生形变，还会引起重力、地倾斜、应 应[4]，李英冰研究了环境负荷效应引起的地表位移、 变等发生变化，这种现象称之为环境负荷效应。 大地水准面变化、重力场变化等[1]。表1列出了环 Darwin于1982年发现大气压强变化会引起几厘米境负荷对地表垂直位移的影响，环境负荷对水平方 的地表垂直位移[2]，Farrell于1972年发表的地球静向的影响约为垂直方向的1／3到1／10[1“．8]。 表1环境负荷对地表垂直位移的影响 从表1可以看出，环境负荷对地表垂直位移的 动作用下的垂直位移变化时，可以利用格林函数趋 影响有时可以达到几十毫米以上，因此在高精度 近法，基本计算公式为[1]： GPS高程测量数据处理时必须加以改正。在测站 (1) “胁)一肛P(nnGF(尘)ds 相距较近的相对定位测量中，由于各测站环境变化 s0 具有较强的相似性，因此可以通过差分技术消除或 式中，乱。(臼，A)是测站s在大气负荷作用下的 减弱。但在长距离的相对定位测量中，各测站的环 地表垂直位移，口和A分别是该站的经度和纬度； 境变化具有较大的差异性，必须考虑环境负荷对测 AP(07，A7)是负荷点M处的大气压强变化，M点如 站的影响。本文通过实测数据的计算，讨论大气、 图1所示；dS是积分微分面积，S。是地球的表面 内陆水负荷对GPS高程的影响。 积，GF(缈)是负荷格林函数，霉是形变点与负荷点 之间的地心角。 2 大气、内陆水负荷对GPS高程影 2)内陆水负荷 响的计算方法 内陆水负荷引起的地表形变至今还没有进行 1)大气负荷 过系统的研究，其主要原因是缺乏基础数据。Van 如要计算某测站s(o，A)在周围及全球大气扰 收稿日期：2006—08—15 2006．5／全球定位系统 万方数据 的三处量取，互差大于等于lmn、时应重新整平后 再量取，以保证了天线高精度优于±0．3mIll。基 10．07)软件。以一天为基线解算单元，基线解算的 精度为1．1×10_。。 按(