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基于浮标GNSS的海洋潮汐参数估计及潮汐模型适应性评估OA

Ocean Tidal Parameter Estimation and Adaptability Evaluation of Tidal Model Based on GNSS Buoy

中文摘要英文摘要

针对海洋浮标平台全球定位系统(GPS)数据估计 K1和 K2分潮的海潮参数效果不佳的问题,利用多系统组合GNSS策略精确估计海洋主要分潮参数,提出适用于不同潮汐分量的最佳GNSS系统组合策略,并评估潮汐模型在区域内的适应性.基于动态精密单点定位(PPP)解算技术、低通滤波和调和分析方法,对八大主要海潮分潮(M2、S2、N2、K2、O1、P1、K1、Q1)的振幅和相位进行了估计与分析.研究使用多系统GNSS观测数据,并结合压力计数据和潮汐模型(FES2022与EOT20)的预测结果,全面评估了不同GNSS系统组合的解算精度和潮汐参数估计精度.结果表明,多系统组合(尤其是GPS+格洛纳斯系统(GLONASS)+伽利略系统(GALILEO)+北斗导航系统(BDS))在大多数分潮中显著优于单GPS系统.此外,在研究区域,FES2022和EOT20海潮模型在高幅分潮(如 M2和 K1)表现出较强的预测能力,但在低幅分潮(如Q1)中存在高估偏差.研究验证了多系统GNSS浮标在海潮参数估计中的优势,为提升潮汐参数监测精度和改进区域潮汐模型提供了重要参考.

The estimation of tidal parameters,such as K1 and K2 constituent tides,using global positioning system(GPS)data from ocean buoy platforms may yield unsatisfactory results.In this study,we employed a multi-system global navigation satellite system(GNSS)strategy to accu-rately estimate the main tidal parameters of ocean,proposed an optimal GNSS system combination strategy tailored for different tidal compo-nents,and evaluated the adaptability of tidal models within the region.We used the dynamic precise point positioning(PPP)techniques,low-pass filtering,and harmonic analysis to estimate and analyze the amplitudes and phases of eight principal tidal constituents(M2,S2,N2,K2,O1,P1,K1,Q1).We incorporated multi-system GNSS observational data,combined with pressure gauge measurements and tidal model predictions(FES2022 and EOT20)to comprehensively evaluate the positioning accuracy and tidal parameter estimation accuracy of different GNSS system combinations.Results indicate that multi-system GNSS combinations(notably GPS+GLONASS+Galileo+BDS)outperform the single GPS sys-tem in most tidal constituents.Additionally,in the study area,the FES2022 and EOT20 tidal models demonstrate strong predictive capabilities for high-amplitude constituents(e.g.,M2 and K1),but tend to overestimate low-amplitude constituents(e.g.,Q1).This study validates the advantag-es of multi-GNSS buoys in ocean tidal parameter estimation,providing significant insights for improving tidal parameter monitoring accuracy and enhancing regional tidal models.

张春宗;徐得贵;钟昌海;林自乐;孔建;黄昕

广西壮族自治区自然资源调查监测院,广西 南宁 530023||自然资源部 北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心,广西 南宁 530219广西壮族自治区自然资源调查监测院,广西 南宁 530023||自然资源部 北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心,广西 南宁 530219广西壮族自治区自然资源调查监测院,广西 南宁 530023||自然资源部 北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心,广西 南宁 530219广西壮族自治区自然资源调查监测院,广西 南宁 530023||自然资源部 北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心,广西 南宁 530219武汉大学 中国南极测绘研究中心,湖北 武汉 430079广西壮族自治区自然资源调查监测院,广西 南宁 530023||自然资源部 北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心,广西 南宁 530219

天文与地球科学

海洋潮汐多全球导航卫星系统组合振幅相位滤波调和分析

ocean tidemulti-GNSS combinationamplitudephasefilteringharmonic analysis

《地理空间信息》 2026 (4)

86-91,6

国家自然科学基金资助项目(42274031)广西重点研发计划资助项目(桂科AB22080077)自然资源部北部湾经济区自然资源监测评价工程技术创新中心开放课题(BBW2024001).

10.3969/j.issn.1672-4623.2026.04.018

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