基于滑动L2优化准则的GPS坐标时间序列重构
2021-03-26边家文丁开华陈保周伍浩琛
地理空间信息 2021年3期
周 侗,边家文*,丁开华,陈保周,伍浩琛
(1.中国地质大学 数学与物理学院,湖北 武汉 430074;2.中国地质大学 地理与信息工程学院,湖北 武汉 430074)
GPS监测技术已广泛应用于地壳形变、板块运动监测,地震、海啸预警,参考框架建立与维持等领域,因此精确地分析和估计GPS坐标时间序列具有重要意义。在精确分析和重构GPS坐标时间序列之前,需对GPS坐标时间序列的噪声类型进行分析,国内外学者对此进行了较为全面的研究,如MAO A L[1]等分析了全球23个GPS站点长达3 a的时间序列,结果表明噪声的最佳模型是“闪烁噪声+白噪声”;李昭[2]等分析了中国区域GPS坐标时间序列的噪声类型,结果表明测站最佳噪声模型组合为“闪烁噪声+白噪声”和“带通幂律噪声+白噪声”;在GPS坐标时间序列重构方面,WANG X M[3]和CHEN Q[4]等提出了利用奇异谱分析法(SSA)提取序列周期的方法,SSA方法可以较好地从含噪声的时间序列中提取信息,但在分离噪声时会吸收部分有色噪声;张双成[5]等利用经验模态分解(EMD)方法对GPS坐标时间序列进行了降噪和重构,EMD方法能合理地分离序列中的信号和噪声,有效削弱噪声对GPS坐标时间序列的影响,进一步提高GPS坐标时间序列的精度,但在噪声较大时,会出现模态混叠现象,导致重构效果较差;董伟[6]采用小波分解(WD)方法对GPS坐标时间序列进行了多分解、去噪和重构,WD方法可为任何调制信号建模时变多样的季节曲线,可在限制的频率之间模拟信号和噪声,从而确定分辨率,但不进行信号和噪声之间的分离;……
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