Визначення ступеню кореляції між GNSS станціями України на основі часових серій координат
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2021.8.2.191Ключові слова:
опрацювання GNSS даних, часові ряди координат, PCA, CME, аналіз шумуАнотація
Застосування GNSS вже багато років є найпоширенішою технологією високоточного дослідження тектоніки плит. Результати GNSS спостережень, такі як часові серії координат, дають можливість безперервного моніторингу станцій, а сучасні методи опрацювання супутникових спостережень, забезпечують високоточні результати для геодинамічної інтерпритації. Метою нашого дослідження є опрацювання результатів спостережень відносним та абсолютним методами та визначення ступеню кореляції між GNSS-станціями на основі часових серій координат. Для нашого дослідження ми обрали десять GNSS-станцій, які об’єднали у дві мережі – Львівську (SAMB, STOY, STRY, SULP та ZLRS) та Українську (BCRV, CHTK, CNIV, CRNI, GLSV та SULP). Тривалість спостережень на кожній із них складає близько 1,5 року (2019-2020). Завантажені обсерваційні файли опрацювали в двох програмних пакетах: Gamit та GipsyX. Після застосування очищених процедур на основі програмного пакету іGPS отримано залишкові часові ряди та обчислено коефіцієнти матриць міжстанційної кореляції. Після проведеної процедури «очищення» часових серій, ми отримали зменшення величини СКП для всіх компонент координат в середньому на 7-30%, а для деяких станцій на 55%. На основі отриманих значень СКП можемо зробити висновок, що вплив невилучених, або не коректно змодельованих похибок може істотно вплинути на результати супутникових спостережень. Отримані коефіцієнти міжстанційної кореляції для обох мереж показують різні результати в залежності від використаного методу опрацювання супутникових спостережень. Більші значення кореляції методу DD можна пояснити тим, що вплив похибок рівномірно поширюється на всі станції мережі, тоді як при PPP методі помилки для кожної станції мають індивідульний характер. Отримані графіки значень похибок загального режиму, після їх вилучення із залишкових часових серій, підтверджують більш рівномірний характер DD методу. Результати нашого дослідження вказують на доцільність використання методу PPP, оскільки автономне опрацювання станцій дозволяє побачити реальну геодинамічну картину досліджуваного регіону.
Посилання
Bogusz, J., Gruszczynski, M., Figurski, M., Klos, A. (2015). Spatio-temporal filtering for determination of common mode error in regional GNSS networks. Open Geosciences, 1(open-issue), 140-148. doi: 0.1515/geo-2015-0021
Dong, D., Fang, P., Bock, Y., Cheng, M. K., Miyazaki, S. I. (2002). Anatomy of apparent seasonal variations from GPS‐derived site position time series. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 107(B4), ETG-9, 9-16. doi:10.1029/2001JB000573
Dong, D., Fang, P., Bock, Y., Webb, F., Prawirodirdjo, L., Kedar, S., Jamason, P. (2006). Spatiotemporal filtering using principal component analysis and Karhunen‐Loeve expansion approaches for regional GPS network analysis. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 111(B3), 1-16. doi:10.1029/2005JB003806
Fu, Y., Freymueller, J. T. (2012). Seasonal and long‐term vertical deformation in the Nepal Himalaya constrained by GPS and GRACE measurements. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B3), 1-14. doi:10.1029/2011JB008925
GipsyXDocs, 2019
Herring, T. A., King, R. W., McClusky, S. C. (2010). Introduction to gamit/globk, 1-36, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts
Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., Wasle, E. (2007). GNSS–global navigation satellite systems: GPS, GLONASS, Galileo, and more, 169-172, Springer Science & Business Media
Ji, K., Herring, T. (2011). Transient signal detection using GPS measurements: Transient inflation at Akutan volcano, Alaska, during early 2008. Geophysical Research Letters, 38(6), 1-5. doi:10.1029/2011GL046904
Nikolaidis, R. (2004). Observation of geodetic and seismic deformation with the Global Positioning System, Ph.D. thesis, Univ. of Calif., San Diego
Savchuk, S., Khoptar, A., Sosonka, I. (2020). Processing of a regional network of GNSS stations by the PPP method. Wybrane aspekty zabezpieczenia nawigacji lotniczej, Seria wydawnicza “Problemy współczesnej nawigacji” , Część 2, 159-170
Tian, Y. (2011). iGPS: IDL tool package for GPS position time series analysis. GPS Solutions, 15(3), 299-303. doi:10.1007/s10291-011-0219-7
Tian, Y., Shen, Z. (2011). Correlation weighted stacking filtering of common-mode component in GPS observation network. Acta Seismol. Sin, 33(2), 198-208.
Zumberge, J. F., Heflin, M. B., Jefferson, D. C., Watkins, M. M., Webb, F. H. (1997). Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 102(B3), 5005-5017. doi:10.1029/96JB03860
