彭　葳，戴吾蛟

(中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083)



基于EEMD和Husrt指数的GNSS基准站的垂向速率估计

彭葳，戴吾蛟

(中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083)

摘要：连续的全球卫星导航系统(GNSS)基准站的坐标时间序列中包含了复杂的噪声信号、非构造形变及其它因素的影响，尤其在垂直方向，对GNSS基准站在国际地球参考框架(ITRF)下的运动速率估计产生了较大的干扰。为进一步提高速率精度，文中采用整体模态分解(EEMD)方法对GNSS基准站的垂向观测时间序列进行分解，并根据各种信号的Hurst值进行分类及重构为噪声信号、季节性信号和长期趋势信号，采用最小二乘方法拟合长期趋势信号得到垂向速率。通过对中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)的GNSS台站从2001—2013年近13 a的垂向坐标时间序列的实例分析，采用基于EEMD和Husrt指数的最小二乘法能够准确地估计GNSS基准站的垂向速率。

关键词：整体经验模态分解；Hurst指数；负荷改正；速率估计；最小二乘法

GNSS台站的坐标和运动速率的准确估计可以用于参考框架的维持及地壳板块运动的研究等方面。在国际参考框架(ITRF)下，GNSS时间序列在东方向(E)和北方向(N)的年变化量为厘米级，而噪声和季节性变化为毫米级，故在N、E方向的速率估计较为准确；但垂向的形变较小(毫米级)，而噪声和季节性变化影响却达到厘米级。Nikolaidis根据GNSS时间序列中的噪声、周期变化、趋势变化的特性，建立了GNSS坐标时间序列的几何模型，并采用加权最小二乘法求解，可以估计出站点运动速率[1]。……