基于快速傅里叶变换与小波变换的GNSS坐标时序时空演化特征分析

尚军, 南凯麒, 王明洋

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天津城建大学学报 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (06) : 410-418. DOI: 10.19479/j.2095-719x.2406000

基于快速傅里叶变换与小波变换的GNSS坐标时序时空演化特征分析

  • 尚军, 南凯麒, 王明洋
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摘要

中国位于欧亚板块东南部,处于印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块的挤压夹持之中,分布有广泛且复杂的地质构造,成为了地壳运动较强且较为复杂的地区. GNSS连续观测是获得地壳运动信息的重要来源,从GNSS坐标时序提取周期及趋势项可为分析区域地壳运动提供研究基础.本文综合利用快速傅里叶变换与小波变换方法开展中国大陆地区GNSS坐标时序时空演化特征分析.首先采用对GNSS坐标时序进行预处理和降噪处理,然后利用快速傅里叶变换方法在频域上对分区GNSS站点坐标时序进行周期提取,最后依据GNSS测站周期,利用小波变换方法进行分解与重构,获得高频周期项结果和低频趋势项结果,并开展相关分析.研究发现:(1)在1年以内的时间尺度上,除东北区域以外,各方向上的周期均以1年周期为主,半年周期次之,季节周期较弱;(2)各站点在N、E、U 3个方向上各年的一年、半年周期的周期长度均存在一定的伸长或收缩,不同区域的不同站点随时间呈现出的周期强度变化存在一定差异;(3)在研究时段内,中国大陆地区在水平方向上的地壳运动趋势为:中国西部呈现向东北偏移的趋势,其余区域呈现向东南偏移的趋势,且向东偏移的趋势略强于向南、北方向偏移的趋势.在垂直方向上,不同区域不同站点的运动趋势较为复杂.

关键词

地壳运动 / 时频分析 / GNSS坐标时间序列 / 快速傅里叶变换 / 小波变换

中图分类号

P228.4

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尚军, 南凯麒, 王明洋. 基于快速傅里叶变换与小波变换的GNSS坐标时序时空演化特征分析. 天津城建大学学报. 2024, 30(06): 410-418 https://doi.org/10.19479/j.2095-719x.2406000

基金

天津市教委科研计划项目(2021ZD001)

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