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海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号及噪声特性影响分析
摘要：
海潮模型差异对GNSS坐标时间序列的周期信号和噪声特性有着显著的影响。在本文中，我们介绍了GNSS坐标时间序列的基本原理及其周期信号和噪声特性的基本特征，以及海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号和噪声特性影响的分析。我们分别从周期信号和噪声特性两方面对海潮模型差异的影响进行了论述，从而得出了该影响的主要特点和规律。最后，我们通过对实例数据的分析，验证了我们的结论，并提出了今后相关研究的建议。
关键词：GNSS；坐标时间序列；周期信号；噪声特性；海潮模型
1.前言
GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)技术已被广泛应用于卫星测量、地形测量、大地构造学、地图制图等领域。常用的GNSS包括GPS、GLONASS、Galileo等系统。其中，GPS系统是最早开发出且应用最为广泛的GNSS系统。GNSS技术的核心是通过接收卫星发出的信号来确定接收机的位置，精度和可靠性非常高。GNSS技术的高精度和高可靠性使其成为了地球物理学研究中应用最为广泛的技术之一。
GNSS坐标时间序列是指在相同的接收点对相同的卫星进行多次观测，并通过数据处理方法计算出来的一组坐标数据序列。GNSS坐标时间序列具有高精度、高时间分辨率等优点，可以反映地球动力学变化和地壳运动等现象。GNSS坐标时间序列的周期信号和噪声特性对于分析和解释地球物理现象至关重要。
海潮是导致海洋水位变化的最主要的原因之一，其周期性变化对地球物理研究有着重要的影响。目前，国际上常用的海潮模型包括EGM96、EGM08、EGM2008等。然而，不同的海潮模型在计算海潮高程时存在差异，这种差异会对GNSS坐标时间序列的周期信号和噪声特性产生显著的影响。
在本文中，我们将探讨海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号和噪声特性的影响，并通过实例数据的分析验证我们的结论。
2.GNSS坐标时间序列的基本原理及其周期信号和噪声特性
2.1GNSS坐标时间序列的基本原理
GNSS坐标时间序列是通过利用GNSS技术对地球表面物体进行多次观测，通过数据处理计算出的一系列坐标数据。其基本原理是通过卫星发出的电磁信号，计算接收机与卫星之间的距离。GNSS接收机接收到卫星发出的电磁信号时，会记录下来信号的时间和频率等信息。利用GPS卫星发射的信号，可以计算接收机与GPS卫星之间的距离。
计算GPS接收机与GPS卫星之间的距离需要知道信号发出的时间，以及接收机接收到信号的时间。接收机接收到信号的时间可以通过观测信号的相位变化来确定。由此可以计算出接收机与卫星之间的距离。通过对同一卫星进行多次观测，可以计算出接收机在不同时间的坐标。
2.2周期信号和噪声特性的基本特征
周期信号是指一组数据中具有周期性变化的成分。在GNSS坐标时间序列中，常见的周期信号包括地球自转、日、月等周期性变化。周期性变化的幅度和相位可以通过谐波分析等方法进行确定。周期信号的存在对于GNSS坐标时间序列的精度和可靠性都有着重要的影响。
噪声是指随机变化的成分，其出现是由于各种误差和噪声来源的影响。常见的噪声类型包括白噪声、红噪声等。在GNSS坐标时间序列中，噪声将影响其精度和可靠性以及周期信号的检测等方面。
3.海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号和噪声特性的影响
在海洋物理学中，海面高程和海潮高程是其中的重要研究对象之一。海潮模型是计算和预测海潮高程的重要工具之一。常用的海潮模型包括EGM96、EGM08、EGM2008等。这些模型计算出的海潮高程存在差异，这种差异会对GNSS坐标时间序列的周期信号和噪声特性产生影响。
3.1周期信号
海潮高程的周期性变化与卫星对地球的引力和海洋水体的相互作用有关。由于不同的海潮模型计算方法不同，计算出的海潮高程存在差异。这种差异会影响GNSS坐标时间序列中的周期性变化。在EGM96和EGM08中，由于排除了年周期项和大气距延误，因此计算出的得到的海潮高程的周年和半年周期分量也被排除了。而在EGM2008模型中，这些分量被计算在内。因此，在GNSS坐标时间序列中，使用不同的海潮模型会影响坐标序列中周年和半年周期变化的幅值和相位。
3.2噪声特性
在GNSS坐标时间序列中，噪声是由各种误差和噪声源产生的。这些误差和噪声源包括卫星轨道误差、信号传输误差、接收机本身误差等。特别是利用基线向量差分方法计算GNSS坐标时间序列时，海潮模型的差异对于基线向量误差传播的影响更为明显。不同的海潮模型在计算时所采用的算法和参数不同，导致在解算坐标时存在不同的误差和噪声来源。因此，在GNSS坐标时间序列中，海潮模型差异会影响噪声的大小和分布。
4.实例分析
为了验证海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号和噪