范姜士彥 使用開源軟體RTKLIB探討GPS連續站地球科學應用案例
研 究 生：范姜士彥 撰
指導教授：鄭 凱 謙 博士
中華民國一百零五年七月
GPS
連續觀測陣列(array)是近年來在監測活動構造變形的有效工具之一。台灣現有的高密度
GPS
連續觀測陣列，在地震發生後常被用來計算地震的同震位移，後續更可用來協助解算震源機制與地體動力模型反演等工作。在眾多GPS解算軟體中，RTKLIB
為一款開源(open-source)自由軟體(freeware)，具有主要的GPS/GNSS
資料處理與導航功能，然而軟體本身並非專為地球科學應用來開發，但具有圖形化介面、便於安裝、操作簡易等特色。再加上開源的特性，與一般地球科學常用的專業軟體，例如
GAMIT/GLOBK
(GG)、Bernese
GPS等相比，有價格、取得容易、操作簡單的優勢；與GIPSY、CSRS-PPP線上軟體相比有可控參數多、批次處理、可以不用透過網路即可解算的優勢，此優勢尤其有利於教學的進行。本研究以三個主軸為研究內容，第一部份利用RTKLIB與GG解算美濃地震前後三天的GPS連續站資料來觀測同震位移的效果，結果顯是使用RTKLIB解算出各測站同震位移與GG的解各站相關係數都在0.8以上，同震位移的南北與東西向較差分別為0.5與0.8
mm，吻合度相當好。使用RTKLIB解算高頻逐時資料可以清楚的抓到水平方向的同震位移；第二部份使用RTKLIB中的即時定位程式能夠有效監控野外的測站資訊，並且擁有導航記錄的功能，官方說法能夠在水平方向精度達到mm等級；第三部分選用了嘉南地區的三個GPS連續觀測站
，以RTKLIB精密單點定位解算這三個測站在2013年的資料，並利用GG與兩款線上解算軟體(GIPSY、CSRS-PPP)加以驗證，使用GG當作真值來看，RTKLIB所解的2013年速度場並不理想，最為吻合的是GIPSY其次是CSRS-PPP。
整體而言，RTKLIB單基線差分定位在解算美濃地震效果與GG所解相當吻合能夠應用在地科研究上，並且在高頻資料的逐時解算能夠看見地震訊號，即時定位上也擁有初步監測能力，但是在計算長時間的區域速度場表現並不理想。以目前的版本而言，RTKLIB在地球科學應用上還有可以改進的空間，但在工程上若所需精度在公尺、或次米等級以下還是能夠勝任，且相關課程教學上與GPS定位概念上能夠提供使用者更快速的理解。
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