李辰风

长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，湖北 武汉 430074

水文负荷、非潮汐大气负荷和非潮汐海洋负荷等环境负荷变化会引起地壳的弹性形变，这是造成地表非线性变化的主要因素。在利用GNSS等现代大地测量技术高精度监测地壳构造运动时，必须扣除这些弹性环境负荷的影响。论文首先系统地研究水文负荷、非潮汐大气负荷和非潮汐海洋负荷引起的全球和区域地表形变对GNSS坐标时间序列的影响，从GNSS坐标时间序列中扣除环境负荷引起的地表形变从而提高GNSS监测地壳运动的精度。同时，为了提高环境负荷形变模拟计算的精度，基于CRUST1.0对地球模型(preliminary reference earth model，PREM)进行了改进，得到了基于站点的格林函数，从而使环境负荷形变模拟计算更加精确。最后提出一种自适应奇异谱分析方法，有效地提取了GNSS时间序列中由于弹性环境负荷引起的时变周期信号。主要研究内容和成果如下。

(1) 计算了全球502个IGS参考站6种水文负荷、7种非潮汐大气负荷和6种非潮汐海洋负荷模型引起的三维地表形变。通过相关性分析和WRMS(weighted root mean square)减小率系统评估了这些环境负荷形变对GNSS坐标时间序列产生的影响，并研究了不同环境负荷模型的差异。结果表明，在负荷改正后，80%以上测站的WRMS减小率为正值，其中，加入非潮汐大气负荷改正后WRMS减小率中位数最大，其值为8.43%。同时，根据WRMS减小率绝对值和差异性分析，就全球IGS参考站而言，EOST-MERRA、EOST-ECMWF和GFZ-EMPIOM分别是消除高程时间序列中水文负荷、非潮汐大气负荷和非潮汐海洋负荷效应的最佳模型。……