PCA与KLE相结合的区域GPS网坐标序列分析Application of PCA/KLE in analysis of regional GPS coordinate time series
贺小星,花向红,周世健,田茂
摘要(Abstract)：
对于GPS区域网坐标序列中普遍存在的共模误差(CME),常规方法是利用堆栈空间滤波去除,通常假设CME是空域不变的;而主成分分析法(PCA)和Karhunen-Loeve(KLE)展开法都是把随时间变化的台站网时间序列分解成时间域的主分量和空间域的特征分量,不限制CME的本征。因此,本文尝试结合PCA和KLE方法对GPS区域网坐标序列进行空间滤波,并通过对美国中加州Carrizo平原的一个连续运行GPS监测网进行分析,表明PCA/KLE法可有效提取共模误差,提高站点坐标精度,增强空间滤波的稳健性。
关键词(KeyWords)： GPS坐标时间序列;共模误差;PCA/KLE;空间滤波
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41374007,41174010,41374011);; 精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室开放基金项目(PF2013-9)
作者(Author): 贺小星,花向红,周世健,田茂
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2014.07.021
参考文献(References)：
- [1]田云锋,沈正康.GPS坐标时间序列中非构造噪声的剔除方法研究进展[J].地震学报,2009,31(1):68-81.
- [2]田云锋.GPS坐标时间序列中的异常高频周期性噪声[J].测绘科学,2011,36(1).
- [3]张善文.Matlab在时间序列分析中的应用[M].西安:西安电子科技大学出版社:2007.
- [4]胡守超,伍吉仓,孙亚峰.区域GPS网三种时空滤波方法的比较[J].大地测量与地球动力学,2009(3).
- [5]Jonathon Shlens.A Tutorial on Principal Component Analysis[M].Center for Neural Science,New York University,Dated:April 22,2009.
- [6]殷海涛,甘卫军,熊永良,肖根如.PCA空间滤波在高频GPS定位中的应用研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2011(7).
- [7]伍吉仓,孙亚峰,刘朝功.连续GPS站坐标序列共性误差的提取与形变分析[J].大地测量与地球动力学,2008(4).
- [8]王敏,张祖胜,许明元,等.2000国家GPS大地控制网的数据处理和精度评估[J].地球物理学报,2005(4).
- [9]黄立人.GPS基准站坐标分量时间序列的噪声特性分析[J].大地测量与地球动力学,2006(2).
- [10]D Dong,et al.Anatomy of apparent seasonal variations from GPS-derived site position time series[J].JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH,2002,107(B4):16.
- [11]D Dong,et al.Spatiotemporal filtering using principal component analysis and Karhunen-Loeve expansion approaches for regional GPS network analysis[J].JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH,2006,111(B3):16.
- [12]Andrew M Freed.Afterslip(and only afterslip)following the 2004Parkfield,California,earthquake[J].GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS,2007,34(6):5.