鄰近海底基準站坐標時序聯合處理模型

孫 悅,薛樹強,韓保民,肖 圳

1.山東理工大學建筑工程與空間信息學院,山東 淄博 255049; 2.中國測繪科學研究院,北京 100036

GNSS的廣泛應用,使得陸域地殼運動觀測網絡已經非常密集,且實現了長期連續觀測[1-3]。1980年提出的GPS與聲學測距相結合的聯合觀測系統讓建設高精度海底大地測量的海底參考點成為可能[4]。經過多年的發展,該方法理論與技術得到了不斷的完善[5-7]。水下定位精度主要受復雜海洋環境的影響,特別是海洋聲速場時空變化誤差的影響,例如,季節性溫度和流場變化會對聲速剖面整體產生影響等[8-9]。近年來,海底高精度定位方法也不斷完善[10-11],實現了聲速誤差的有效補償[12-13]。需要指出的是,海底基準網采用對稱設計,有利于減小聲速誤差影響[1,14-15]。

文獻[16]提出在海底布設多個基準點構成的基準網,其基準點均勻地分布在半徑近似等于水深的圓上,可實現更為準確的海底地殼運動監測。海底多站聯合觀測技術一直沿用至今,已實現海底位移監測和海底板塊擴展監測[17-18]。由于供電不足等原因,海底基準站難以全部正常工作,更難以保障長時間連續觀測。倘若海底一組基準站即將供電不足,則需要重新布站或更換電池,考慮到水下作業的固有成本和技術難度,通常在每個海底基準站附近安裝一個新的海底基準站[19]。中心點法是目前國際上開展海底地殼運動監測普遍使用的方法,而換站補償是該方法必須采用的策略。當然,原位觀測是海底基準維護的理想途徑,但實現原位觀測具有較高的深海工程作業難度。……