许焕盛

(广东省地质局第二地质大队，广东 汕头 515000)

山东省于2007年启动了山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统(Shan Dong Continuously Operating Reference Station,SDCORS)项目，积累的观测数据不断丰富，为研究区域形变、地球板块运动和地球自转等提供重要的数据支撑[1]。研究GPS坐标时间序列的非线性变化，可获得基准站的位置变化及三维速度场，为工程应用基准站的选择、基准站的速度及数据分析提供参考[2-3]。相关研究表明：GPS坐标时间序列不仅具有线性变化趋势，还具有年、半年周期等的非线性变化特征，其中以U方向表征的最为明显[4-9]。本文以12个SDCORS站连续4年的观测序列为研究对象，计算坐标时间序列的功率谱，通过功率谱图分析其周期项，并将周期项特征进行统计，这对于分析基准站的稳定性及位置变化具有重要意义。

1 数据处理策略

1.1 数据预处理

选取的各基准站的基本信息如表1所示。连续均匀的坐标时间序列是数据分析的基础，因此在数据分析之前需对数据进行预处理，包括剔除孤立值与插值、阶跃项改正、趋势项拟合及去除趋势项等步骤。

表1 站点基本信息

1.1.1 孤立值的剔除与数据补全

由于外界观测条件、多路径效应及传输信号干扰等因素的影响，坐标时间序列中不可避免含有孤立值，也称粗差，这些粗差的存在会造成数据分析结果的偏差。因此，在数据进行周期分析和求站点速度之前，应将其剔除。GPS坐标时间序列由于基站的改造、观测条件不充分等干扰因素，导致在某天或某段时间出现部分数据缺失或不完整的现象，且在剔除粗差的步骤中，部分点被剔除，需要将这两部分的数据进行拟合补齐。……