CN116736382A - 一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卫星导航与定位技术领域，公开了一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法及系统，监测中心接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，进行编码，由北斗短报文通讯终端播发至地震监测站；各地震监测站对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。本发明利用北斗短报文实现了由IGS RTS计算并编码得到的改正数的播发，降低了传输成本。

Description

一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法及系统
技术领域
本发明属于卫星导航与定位技术领域，尤其涉及一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法及系统。
背景技术
近年来，随着全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)的不断发展，数据实时传输能力的提高和数据处理效率的增强，GNSS已经广泛应用于地震监测领域。GNSS同震位移提取方法源自于GNSS定位技术。按照定位方式的不同，可以将GNSS同震位移的提取方法分为相对定位与绝对定位两种方式。相对定位技术需要参考站信息，且大震时难以恢复地震信号。精密单点定位方法可以获得厘米级的绝对同震位移，但是需要十几分钟的收敛时间。实时单站速度-位移解算方法，不需要收敛，但是积分至位移时存在漂移。时域点定位(TPP)方法获取的位移不需积分，不存在漂移趋势，且解算精度高，但是前提是需要精确的卫星轨道和钟差信息，自2013年以来，国际GNSS服务(IGS)一直通过Internet提供RTS(real-time streaming)服务，其中包括卫星轨道，钟和其他改正。但是IGS RTS在网络中断后将无法持续播发，监测台站难以获取实时卫星轨道和钟信息。目前已有商用公司采用通讯卫星进行改正数的播发。但普通用户承担不起昂贵的费用。
随着北斗卫星导航系统的不断发展完善，其独特的北斗短报文通讯(BeiDouSystem Short Message Communication，BDS SMC)服务，即使地表破裂导致基站破坏，进而造成网络中断时，仍然能够以短报文通讯的方式将IGS RTS实时星历发送到监测站完成同震位移提取工作。且服务价格低廉，可作为强震时有效的通讯手段。但北斗短报文有两个缺点：带宽低，普通用户每次只能发送78字节信息；传输频率低，普通用户只能每分钟发送一次信息。要实现实时卫星轨道与钟信息的传输，需克服这两个缺点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法及系统。
本发明是这样实现的，一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，该方法利用北斗短报文将RTS提供的改正数进行编码、播发，为实时位移提取提供了一种更加稳定可靠的手段，该方法包括：
S1：监测中心接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；
S2：监测中心利用事先预存的监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，监测中心计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；
S3：监测中心将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和SSR信息的数据期号(Issueof Data SSR，IODSSR)组成消息头部分，导航数据期号(issue of data of navigationdata，IODN)和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码，由北斗短报文通讯终端播发至地震监测站的北斗短报文通讯终端；
S4：各地震监测站对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
进一步，所述S3中，编码方法具体为：
1)有关信息头部分的编码：6位二进制的ASCII码表示分钟计数，对应10进制数字为0到63，实际使用最大数字为59；134比特数据表示134颗卫星的卫星编号掩码，其中：GPS卫星对应的数字为1到37，GLONASS卫星对应的数字为38到61，Galileo卫星对应的数字为62到97，BDS卫星对应的数字为98到134；4位二进制的ASCII码表示IODSSR，对应10进制数字为0到15。
2)有关信息体部分的编码：10位二进制的ASCII码表示IODN，对应10进制数字为0到1023；11位二进制的ASCII码表示分辨率为1cm的距离改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表-10.23m到10.23m；11位二进制的ASCII码表示分辨率为0.01cm/s的距离变化率改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表0.1023m/s到0.1023m/s；IODN的主要作用是供用户查找对应的广播星历，从而计算距离改正数。
进一步，该方法利用静态实验和地震实例两个应用场景进行验证。
进一步，所述静态实验具体包括：
选取了8个中国及周边地区的IGS测站进行了解算，数据的采样时间为2020年1月1日05时45分01秒至05时59分59秒(GPST)，共15分钟，以“0”作为参考值，对基于北斗短报文通讯的TPP方法获取的位移进行精度评定。
进一步，所述地震实例具体包括：
采用了2016Mw 7.8凯库拉大地震的AVLN测站进行了同震位移的求解。设计了四种位移解算方案，比较其解算精度。
进一步，所述四种位移解算方案具体为：TPP+RTS、TPP+BDS SMC G、TPP+BDS SMCG、TPP+BDS SMC G+R。
本发明另一目的在于提供一种实施所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的利用北斗短报文实现同震位移提取系统，该系统包括：
地震监测中心和地震监测台站；
所述地震监测中心包括服务器、北斗短报文通讯终端1；
所述服务器用于接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，IODN和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码；
所述北斗短报文通讯终端1，与服务器连接，用于将监测中心编码后的短报文信息播发至北斗短报文通讯终端2；
所述地震监测站包括北斗短报文通讯终端2和用户GNSS接收机；
所述北斗短报文通讯终端2，与北斗短报文通讯终端1通过北斗GEO卫星进行通信，用于接收北斗短报文通讯终端1发送的短报文信息；
所述用户GNSS接收机，利用事先预存的地震监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；
对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
本发明另一目的在于提供一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述利用北斗短报文实现同震位移提取系统。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、本发明实施例所提供的利用北斗短报文实现同震位移提取方法，可突破强震时网络中断的限制，为监测中心提供一种稳定可靠的提取手段。
本发明实施例所提供的利用北斗短报文实现同震位移提取方法中的距离改正数和距离变化率改正数均基于免费的IGS RTS改正数进行计算编码，同时北斗短报文的服务费用低廉，降低了普通用户的负担。
本发明实施例所提供的利用北斗短报文实现同震位移提取方法，利用ASCII码对发送的信息进行编码，减少了发送数据量。
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
利用北斗短报文实现了由IGS RTS计算的改正数的编码和播发，降低了传输成本。
利用北斗短报文通讯为实时同震位移的提取提供了一种稳定可靠的实时定位手段，可更准确的估计震级，避免因低估震级而导致的不必要的人员伤亡和经济损失。
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
(1)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：
本发明所阐述的基于北斗短报文通讯的同震位移提取方法，可在强震时网络中断时实现IGS RTS改正数的有效播发及高精度的位移计算功能，且低成本的北斗短报文服务可以代替国外成熟的昂贵的商用卫星通讯服务，大大降低地震监测及预警的通讯传输成本。
(2)本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：
目前TPP方法虽然位移提取精度高，却受到强震时网络中断的限制，本发明提出了一种新的通讯手段，可在网络中断时，通过北斗短报文服务进行通信，更加稳定可靠，填补了国内外的技术空白。
(3)本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
北斗二号民用短报文通讯的频率和带宽存在限制，无法满足地震同震位移监测的需求，本发明创新性的将IGS RTS转化为等效距离改正数并应用于同震位移提取，解决了强震时网络中断导致的IGS RTS播发中断及同震位移无法解算的难题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的利用北斗短报文实现同震位移提取的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的利用北斗短报文实现同震位移提取系统结构图；
图3是本发明实施例提供的TPP+BDS SMC G方案示意图；
图4是本发明实施例提供的四种方案获取的北、东和天方向的位移偏差和STD值进行了统计示意图；
图5是本发明实施例提供的四种方案的RMSE箱型图；
图6是本发明实施例提供的四种方案下AVLN测站解算的同震位移结果示意图；
图7是本发明实施例提供的四种方案获取的北、东和天方向的位移偏差和STD值进行了统计示意图；
图8是本发明实施例提供的四种方案的RMSE箱型图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
实施例1
如图1所示，本发明利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，包括实现同震位移提取流程。
实现同震位移提取流程的步骤
第一步，监测中心接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数。
第二步，监测中心利用事先预存的监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，监测中心计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子(dilution of precision，DOP)对多余卫星进行剔除
第三步，监测中心将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，IODN和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码，由北斗短报文通讯终端播发至地震监测站的北斗短报文通讯终端。编码方法具体为：
1)有关信息头部分的编码：6位二进制的ASCII码表示分钟计数，对应10进制数字为0到63，实际使用最大数字为59；134比特数据表示134颗卫星的卫星编号掩码，其中：GPS卫星对应的数字为1到37，GLONASS卫星对应的数字为38到61，Galileo卫星对应的数字为62到97，BDS卫星对应的数字为98到134；4位二进制的ASCII码表示IODSSR，对应10进制数字为0到15。
2)有关信息体部分的编码：10位二进制的ASCII码表示IODN，对应10进制数字为0到1023；11位二进制的ASCII码表示分辨率为1cm的距离改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表-10.23m到10.23m；11位二进制的ASCII码表示分辨率为0.01cm/s的距离变化率改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表0.1023m/s到0.1023m/s；IODN的主要作用是供用户查找对应的广播星历，从而计算距离改正数。
第四步，各地震监测站对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
实施例2
下面对利用北斗短报文实现同震位移提取方法的应用场景进行举例说明：
本发明基于北斗短报文通讯服务，设计了一种等效距离改正数计算及编码方法，并应用于TPP方法提取同震位移，开展了静态实验和地震实例两个应用场景进行验证。
1)静态实验
为了评估基于北斗短报文等效距离改正数的TPP方法提取的同震位移精度，实验选取了8个中国及周边地区的IGS测站进行了解算。数据的采样时间为2020年1月1日05时45分01秒至05时59分59秒(GPST)，共15分钟。以“0”作为参考值，对基于北斗短报文通讯的TPP方法获取的位移进行精度评定。
LHAZ、WUH2、MIZU和ULAB测站在观测时段内都能连续追踪到15颗以上的高度角大于10度的GPS及GLONASS卫星。图3中，TPP+BDS SMC G方案解算的位移虽然看似存在明显的波动，但实际上与TPP+RTS获取的位移结果是较为接近的，没有明显的漂移趋势；附加GLONASS系统之后，TPP+BDS SMC G+R的位移结果的稳健性有所增强，与单一GPS系统相比，北、东和天方向的位移结果中短周期抖动趋势进一步削弱，与TPP+RTS计算的位移时序更为贴合；而TPP+BRDC方案解算的位移序列，在各测站北、东和天方向的位移时序末尾呈现出较大的漂移值，水平方向平均值达到7.5cm，竖直方向达到了15cm，且三个方向的位移序列的短周期抖动较强，这是由于TPP方法中的附加的精确坐标对于广播星历解算的位移结果约束较弱，且仍有少部分未补偿的大气及星历误差无法消除。
为了定量描述TPP方法提取的位移精度，将四种方案获取的北、东和天方向的位移偏差和STD值进行了统计，如图4所示。总的来说，在十五分钟的解算范围内，TPP+BDS SMC G方案与TPP+BDS SMC G+R的方案与TPP+RTS方案所提取同震位移精度较为接近，几乎所有测站的北、东和天方向的位移偏差都在5cm以内，且北和东方向的位移STD值要明显低于天方向；TPP+BRDC方案解算的位移结果要逊于其他三种方案，其北和东两个方向上的位移偏差在10cm以内，竖直方向在20cm以内，STD值也呈现出相同的变化规律。
图5和表1分别进一步给出了四种方案的RMSE箱型图和精度统计结果。对于TPP+RTS方案，水平方向RMSE为1.79cm，竖直方向RMSE为2.11cm。对于TPP+BDS SMC G方案，水平方向RMSE为2.11cm，竖直方向RMSE为2.65cm；附加GLONASS系统之后，静态位移的水平方向RMSE为1.89cm，各测站均值为2.54cm，较GPS单系统结果相比，水平方向上精度提升了10.32％，竖直方向上提升了4.04％。而TPP+BRDC方案，较之前两种方案，精度相对较低，其水平方向的RMSE为5.23cm，竖直方向RMSE达到了9.40cm。
表1四种方案提取的8个IGS测站平均位移精度统计(单位：cm)
需要注意的是，在静态实验中，TPP+BDS SMC方案的位移提取效果要弱于TPP+RTS方案，这是由于等效距离改正数将高采样率(5s)的RTS轨道与钟差改正数降采样为1min，并在1min中内采用一阶多项式拟合的方法对每个观测历元的等效距离改正数进行短期预报。一般而言，外推的BDS SMC等效距离改正数要稍逊于拉格朗日内插法获取的RTS轨道与钟差精度，因此其解算的位移精度要低于RTS产品的解算结果。
2)2016年新西兰Mw 7.8凯库拉大地震
为了进一步证明所提出的方法在地震实例中的可行性，采用了2016Mw 7.8凯库拉大地震的AVLN测站进行了同震位移的求解。设计了四种位移解算方案，比较其解算精度。图6给出了四种方案下AVLN测站解算的同震位移结果，TPP+RTS和TPP+BDS SMC G两种方案在水平方向上解算的位移结果相差不大，且优于TPP+BRDC的解算结果。而在竖直方向上，TPP+BDS SMC G方案的短周期抖动明显削弱；加入GLONASS系统之后，TPP+BDS SMC G+R方案的整体解算结果与TPP+RTS的位移解算结果较为接近，与参考值相差较小。与TPP+BRDC的解算结果相比，TPP+BDS SMC G和TPP+BDS+SMC G+R方案提取的位移结果更加稳健，几乎没有明显的漂移趋势。
如图7所示，将四种方案获取的北、东和天方向的位移偏差和STD值进行了统计。总的来说，在包含主震周期的5分钟内，TPP+BDS SMC G方案与TPP+RTS方案相比，所提取同震位移精度在北方向的位移偏差值较大，其余两方向的位移偏差相差较小；附加GLONASS系统后，TPP+BDS SMC G+R方案的所提取位移偏差与STD值较单一GPS系统的结果有明显的减小，几乎所有测站的北和东的位移偏差都在2cm以内，天方向偏差在5cm以内，且北与东方向的STD值要明显优于天方向，与TPP+RTS的解算结果更加接近；而TPP+BRDC方案较其他方案，东方向的位移偏差与STD值较大，在3cm以内，其余两个方向的位移偏差值与STD值较为相符。
图8和表2进一步给出了四种方案的RMSE箱型图和总体精度指标，在TPP+BRDC方案中，各测站水平方向的RMSE为3.42cm，而TPP+RTS方案的水平方向精度为1.22cm。TPP+BDSSMC G方案与TPP+BDS SMC G+R方案下的水平方向精度为2.47cm和1.59cm，单系统与双系统的竖直方向RMSE值分别为2.15cm和1.40cm，较广播星历解算结果有较大提升，与TPP+RTS方案的结果较为符合。综上所述，TPP+BDS SMC与TPP+RTS具有相同的同震位移获取能力。与TPP+BRDC的解算结果相比，TPP+BDS SMC方案明显消除了同震位移序列中的短周期抖动效应及时序末尾表现出的漂移值；且加入GLONASS系统后，增加了可见卫星，优化了卫星空间结构，其同震位移的提取精度较GPS系统在水平方向提升了35.57％，竖直方向提升了34.88％。
表2四种方案获取的各测站平均同震位移精度统计(单位：cm)
较之静态实验，地震实例中的TPP+BDS SMC方案与TPP+RTS方案的位移解算精度差距进一步增大，这是由于地表破裂的影响导致测站周围的环境改变，受多路径效应和对流层误差等不断变化的影响。一方面接收机的观测噪声水平要要高于静止状态，另一方面时域点差分方法不能有效的消除残余误差，从而造成了二者解算位移的差异。
为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
如图2所示，本发明实施例提供一种实施所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的利用北斗短报文实现同震位移提取系统，该系统包括：
地震监测中心和地震监测台站；
所述地震监测中心包括服务器、北斗短报文通讯终端1；
所述服务器用于接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，IODN和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码；
所述北斗短报文通讯终端1，与服务器连接，用于将监测中心编码后的短报文信息播发至北斗短报文通讯终端2；
所述地震监测站包括北斗短报文通讯终端2和用户GNSS接收机；
所述北斗短报文通讯终端2，与北斗短报文通讯终端1通过北斗GEO卫星进行通信，用于接收北斗短报文通讯终端1发送的短报文信息；
所述用户GNSS接收机，利用事先预存的地震监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；
对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
本发明实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
本发明实施例提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述利用北斗短报文实现同震位移提取系统。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。在2016年新西兰Mw 7.8凯库拉大地震的仿真实验中，四种方案的同震位移提取精度如下，TPP+RTS方案的水平方向精度为1.22cm。TPP+BDS SMC G方案与TPP+BDS SMC G+R方案下的水平方向精度为2.47cm和1.59cm，单系统与双系统的竖直方向RMSE值分别为2.15cm和1.40cm，较广播星历解算结果有较大提升，与TPP+RTS方案的结果较为符合。综上所述，TPP+BDS SMC与TPP+RTS具有相同的同震位移获取能力。与TPP+BRDC的解算结果相比，TPP+BDS SMC方案明显消除了同震位移序列中的短周期抖动效应及时序末尾表现出的漂移值；且加入GLONASS系统后，增加了可见卫星，优化了卫星空间结构，其同震位移的提取精度较GPS系统在水平方向提升了35.57％，竖直方向提升了34.88％。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，该方法包括：
S1：监测中心接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；
S2：监测中心利用事先预存的监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，监测中心计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；
S3：监测中心将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，IODN和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码，由北斗短报文通讯终端播发至地震监测站的北斗短报文通讯终端；
S4：各地震监测站对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
2.如权利要求1所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，所述S3中，编码方法具体为：
1)有关信息头部分的编码：6位二进制的ASCII码表示分钟计数，对应10进制数字为0到63，实际使用最大数字为59；134比特数据表示134颗卫星的卫星编号掩码，其中：GPS卫星对应的数字为1到37，GLONASS卫星对应的数字为38到61，Galileo卫星对应的数字为62到97，BDS卫星对应的数字为98到134；4位二进制的ASCII码表示IODSSR，对应10进制数字为0到15；
2)有关信息体部分的编码：10位二进制的ASCII码表示IODN，对应10进制数字为0到1023；11位二进制的ASCII码表示分辨率为1cm的距离改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表-10.23m到10.23m；11位二进制的ASCII码表示分辨率为0.01cm/s的距离变化率改正数，对应10进制数字为-1023至1023，代表0.1023m/s到0.1023m/s；IODN的主要作用是供用户查找对应的广播星历，从而计算距离改正数。
3.如权利要求1所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，该方法利用静态实验和地震实例两个应用场景进行验证。
4.如权利要求3所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，所述静态实验具体包括：
选取了8个中国及周边地区的IGS测站进行了解算，数据的采样时间为2020年1月1日05时45分01秒至05时59分59秒(GPST)，共15分钟，以“0”作为参考值，对基于北斗短报文通讯的TPP方法获取的位移进行精度评定。
5.如权利要求3所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，所述地震实例具体包括：
采用了2016Mw 7.8凯库拉大地震的AVLN测站进行了同震位移的求解，设计了四种位移解算方案，比较其解算精度。
6.如权利要求5所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法，其特征在于，所述四种位移解算方案具体为：TPP+RTS、TPP+BDS SMC G、TPP+BDS SMC G、TPP+BDS SMC G+R。
7.一种实施如权利要求1-6任意一项所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的利用北斗短报文实现同震位移提取系统，其特征在于，该系统包括：
地震监测中心和地震监测台站；
所述地震监测中心包括服务器、北斗短报文通讯终端1；
所述服务器用于接收IGS通过网络播发的RTS改正数并保存，并利用广播星历计算RTS实时精密星历轨道与钟差改正数；将分钟计数、每分钟的卫星编号掩码和IODSSR组成消息头部分，IODN和满足短报文通讯带宽的可见卫星的RTS等效距离改正数和距离变化率改正数组成消息体部分，并进行编码；
所述北斗短报文通讯终端1，与服务器连接，用于将监测中心编码后的短报文信息播发至北斗短报文通讯终端2；
所述地震监测站包括北斗短报文通讯终端2和用户GNSS接收机；
所述北斗短报文通讯终端2，与北斗短报文通讯终端1连接，用于接收北斗短报文通讯终端1发送的短报文信息；
所述用户GNSS接收机，利用事先预存的地震监测站坐标，在每整分钟处计算卫星截止高度角，从而确定可见卫星，计算可见卫星的等效距离改正数及其变化率改正数；若可见卫星数大于北斗短报文通讯限制的最大数量，则依据预定义的GNSS星座顺序和精度衰减因子对多余卫星进行剔除；
对接收到的短报文信息进行解码获得等效距离改正数，进一步将其恢复为对应观测历元的时域差分等效距离改正数，将其代入TPP方法解算得到精确的同震位移序列。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-8任意一项所述利用北斗短报文实现同震位移提取的方法的步骤。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述利用北斗短报文实现同震位移提取系统。
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