基于奇异谱分析的GPS时间序列的粗差探测和缺失数据插值研究.pdfVIP

基于奇异谱分析的 GPS 时间序列的粗差探测及缺失 数据插值研究 1 1 2 王晓明 成英燕 蒋志浩 （1 中国测绘科学研究院，北京，100039） （2 国家基础地理信息中心，北京 100048） 摘要：由于传统方法在进行 GPS 时间序列粗差探测和数据插值的方法存在一定的缺陷和限制， 本文提出了基于奇异谱分析的SSA-IQR粗差探测方法，同时引入缺失数据插值方法SSA-M。两种 方法都是基于改进的奇异谱分析可以通过自适应滤波的方法从不完整坐标序列中提取主要特性 成分，并利用其建立模型完成粗差位置判断和缺失部分插值的基本原理。本文利用模拟数对方 法特性及效果进行验证，并利用该方法对国内部分CORS 站完成了不完整坐标序列的粗差剔除和 数据插值。 关键词：GPS 粗差探测 数据插值 奇异谱分析 Study on Gross Error Detection and Interpolation for GPS Time Series Based on SSA 1 1 2 Wang xiaoming , Cheng yingyan , Jiang zhihao (1 Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830, China) (2 National Geomantics Center of China, Beijing, 100048, China) Abstract ：As the traditional method of gross error detection and data interpolation for GPS time series has some flaws and limitations, the SSA-IQR is proposed to detect gross error and SSA -M is used to fill the gaps of several data sets in this paper. SSA is a data-adaptive, nonparametric method,which can extract as much reliable information as possible from short and noisy time Series without using prior knowledge about underlying physics of the system, based on the information it also provide the gross error detection and data interpolation models.In this paper, the experiment is performed to identify the reliability of the methods,and the incomplete data of IGS stations in china is reconstructed. Keywords ： GPS, gross error detection,interpolation, singular spectrum analysis 1 引言 近几年来，连续 GPS 观测在包括变形监测等多个领域中都开始发挥重要应用[1-5] 。目前对于 站点运动特性的研究主要是借助功率谱等方法分析站点的各类周期运动[6-7] ，而 GPS 连续站的粗 差值和不均匀采样也使得这些方法的使用存在一定的障碍。如何在尽量避免认为噪声引入量的前 提下，通过最优的