[发明专利]一种顾及板块运动异向性与局部稳定性的区域参考框架维持方法

说明书

本发明提供了一种顾及板块运动异向性与局部稳定性的区域参考框架维持方法，包括如下步骤：步骤一、获取单日区域松弛解；步骤二、进行区域基准站的稳定性分析，均匀选取稳定的特征点；步骤三、进行赫尔默特转换，均匀选取特征点；步骤四、通过对单日区域松弛解进行解析与恢复，构造区域整体法方程；步骤五、综合步骤二、步骤三所述特征点，选取拟稳点；步骤六、引入拟稳点构造的基准条件与法方程联合求解，得到待定点CGCS2000的最小约束解；该法方获得的成果可较好地实现区域参考框架成果的平稳过渡且最大程度保持与观测量图形属性的相似性，有效地解决了由已有成果向新成果过渡的衔接问题。

技术领域

本发明属于大地测量技术领域，具体涉及一种顾及板块运动异向性与局部稳定性的区域参考框架维持方法。

背景技术

中国是地质构造复杂的区域，板块运动规律在不同区域具有不同的区域特征，总体的表现为同向性与异向性并存，东部区域运动规律特征为明显的同向性，西部区域为异向性与同向性混叠的特征。在区域参考框架维持方面，对速度场模型的时变性与非线性的要求更高，实际上大部分基准站的瞬时位置存在明显的非线性变化，尤其在高程方向，季节性变化尤为明显。已有研究表明，如果基准站的观测时间短于2.5年，在计算线性速度时必须考虑季节性的变化，否则将导致错误的结果，因此对于速度场模型中存在的测站不连续性变化，测站观测时长较短以及技术系统误差引起的问题，都限制了区域参考框架的高精度维持。

自中国启用CGCS2000坐标系以来，全国各省市逐年逐区域化进行参考框架升级与更新，形成了多套不同时期的成果。由于早期的条件及技术的局限性，全国基准站较少且分布不均匀，同时CGCS2000是以ITRF97为参考框架，2000.0为参考历元的静态参考框架，距今有20余年。由于地壳运动引起的坐标年变化可达数厘米，因此在进行基准维持时，如果依旧采用强约束进行维持，将区域成果转换至框架站所在坐标参考框架时，将使板块运动的不一致性也一并引入连续运行基准站网中，导致框架维持结果产生一定的偏差，尤其在跨区域服务时，不同区域参考框架之间亦会存在不兼容的问题。

随着国内相关学者对基准维持研究的不断深入、国家基准维持手段的发展，尤其是现代测绘基准体系基础设施建设一期工程后，我国开展了全国 GNSS基准站参考框架维持与监测并发现早期参与CGCS2000参考框架维持的基准站在我国板块运动较大的地区已发生了较大的变化，不再适合采用强约束来进行基准框架维持。自全国卫星导航定位基准站网对全国基准站进行“一张网”维持以来，我国已经形成了最新的、动态的、高精度的CGCS2000 坐标系成果，因此，如何基于离散的短期数据并考虑块体间运动的异向性和块体内部相对稳定性，既顾及已有的不同时期的成果，同时考虑国家最新的 CGCS2000成果，实现区域参考框架坐标变化的平稳过渡是现有区域框架维持需要研究与解决的重点内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种顾及板块运动异向性与局部稳定性的区域参考框架维持方法，包括如下步骤：

步骤一、获取单日区域松弛解；

步骤二、通过对单日区域松弛解进行处理，生成单天时间序列，进行区域基准站的稳定性分析，均匀选取稳定的特征点；

步骤三、通过对单日区域松弛解进行处理，获得CGCS2000结果、ITRF 框架瞬时结果，然后进行赫尔默特转换，均匀选取特征点；

步骤四、通过对单日区域松弛解进行解析与恢复，构造区域整体法方程；

步骤五、综合步骤二得到的稳定的特征点、步骤三得到的特征点，选取拟稳点；

步骤六、引入拟稳点构造的基准条件与法方程联合求解，得到待定点 CGCS2000的最小约束解。。

需要说明的是，上述步骤二～步骤四的顺序，可以灵活调换，不影响本方法的实现。

进一步的，所述步骤二中进行区域基准站的稳定性分析，均匀选取稳定的特征点的具体过程是：