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根據本文第4 章研究結果,西太平洋區 IGS 站的 OTL 位移效應之徑向分量 11 個分潮振幅合量,最大可達 8.5 cm,至於台灣附近 GPS 站台也可達 6.1cm,

且其大小與測站離岸遠近,也未有必然關係,因此,於高精度之定位測量技術上

(如GPS、SLR),使用OTL 模式改正位移效應,顯得非常重要;另根據 Penna et al.(2008)指出,當 GPS 連續觀測時數不足時,不易消除半日分潮及全日分潮 之OTL 位移效應影響。

本文嘗試選擇新竹(HCHM)、馬祖(MZUM)、金門(KMNM)等站各一 週的GPS 連續實測資料(原始觀測數據為 15 秒一筆),進行 OTL 位移效應改正 測試,以實際瞭解其改善情形,由於這些站台屬近岸及離島地區中,OTL 現象 較為明顯,且經驗上受板塊運動影響較小(sub-mm / year)者;每站使用資料起

始時間詳如表5-7,其坐標解算採用相對靜態定位(relative static positioning, RSP)

技術,並以IGS 武漢(WUHN)作為參考站,使用 Bernese 5.0 軟體及高精度衛 星軌道,並進行相關環境改正,再根據Yeh et al.(2011)研究結果,最後以每 3 個小時計算一筆方式輸出坐標成果。

表5-7 列出新竹、馬祖、金門等 GPS 站觀測資料有無採用 OTL 模式改正之 徑向坐標解之標準偏差(Standard Deviation, SD),其中觀測資料計算原則採前述 方式處理,模式改正則分別採用DISOTL、GOTIC2、BS 等模式進行評估,其改 正後之徑向坐標解平均值差異達 mm 精度等級。一如預期的是,3 個 GPS 站資 料如進行 OTL 改正,其徑向坐標解 SD 值會下降,即精度獲得改善;此外,從 該表得知,採用任一種OTL 模式改正,改善情形差異不大,且各站因進行 OTL 改正,SD 值獲得改善幅度為:新竹 31%、馬祖 35%、金門 17%,相當明顯,足 證OTL 改正程序非常重要。

表5-7:新竹、馬祖、金門等 GPS 站觀測一週資料有無採用 OTL 模式改正之 RSP 定位徑向坐標解之標準偏差(單位:公分)

測站 資料起始時間 w/o1 DISOTL2 GOTIC2 BS HCHM Jan 1, 2008 2.96 2.03 2.04 2.05 MZUM Jan 25, 2005 3.00 1.95 1.97 1.99 KMNM Feb 19, 2005 3.01 2.49 2.50 2.52

1 未採用OTL 模式改正

2 採用DISOTL 模式改正(如同 GOTIC2 及 BS 模式改正)

另90 年代期間,美國太空總署(National aeronautics and space administration, NASA)噴射推進實驗室(Jet propulsion laboratory, JPL)提出了新的 GPS 定位方 法:精密單點定位(precise point positioning, PPP)技術(Zumberge, 1999)。由 於該技術突破傳統的單點定位(single point positioning, SPP)技術使用廣播星曆 的缺點,全面使用高精度之軌道及時錶資訊,適合進行動態定位解算,具有可獨

立彈性作業、不受基線長度影響、不需基準站資料等優點,且定位成果架構在全 球坐標系統上,精度不受區域框架變動的干擾,屬絕對定位方法,預期未來該 PPP 技術隨著精度不斷提昇,勢必逐漸被廣泛運用。

PPP 亦可作為靜態定位解算,由於屬單點定位技術,無參考站影響,其固 定點連續坐標解之標準偏差,多來自 GPS 定位解算精度及環境改正誤差,非常 適合進行OTL 位移效應改正測試。本文嘗試使用新竹(HCHM)站 2008 年 1 月 1 日(00:00:00)一天的 GPS 資料(原始觀測數據為 1 秒一筆),坐標解算採用 Bernese 5.0 軟體之 PPP 流程(分為觀測資料預處理與參數估計 2 部分,詳見 Dach et al.(2007),除運用高精度 IGS 衛星軌道外,並進行必要環境改正,最後考量 資料有限,經坐標轉換為三軸徑向、南北向及東西向,以每小時一筆輸出成果。

表5-8 列出新竹站觀測資料有無採用 OTL 模式改正之 PPP 坐標解之標準偏 差(SD)值,其中觀測資料計算原則採用前述方式處理,模式改正則分別採用 DISOTL、GOTIC2 及 BS 模式進行評估,其改正後之坐標解平均值差異達 mm 精度等級。理論上,由於是固定點之連續一日坐標解,其SD 值可代表解算成果 精度,從該表得知,其徑向精度最差約5.1 cm、最佳則為南北向約 2.5 cm,且採 用任一種OTL 模式改正,改善情形差異不大;此外,雖然本次測試 PPP 之原始 數據成果整體精度不高,該資料經OTL 改正,SD 值仍可獲得改善,其幅度約為:

徑向4%、南北向 2%、東西向 1%。

表5-8:新竹 GPS 站觀測一日資料有無採用 OTL 模式改正之 PPP 定位三軸坐標 解之標準偏差(單位:公分)

測站 坐標 w/o1 DISOTL2 GOTIC2 BS

徑向 5.07 4.86 4.87 4.87 南北向 2.57 2.51 2.52 2.52 新竹

(HCHM)

東西向 4.12 4.04 4.03 4.03

1 未採用OTL 模式改正

2 採用DISOTL 模式改正(如同 GOTIC2 及 BS 模式改正)

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