利用GPS观测资料解算地球自转参数

利用22个IGS（International GNSS Service）跟踪站（IGS05）的连续观测资料估算地球自转参数ERP（Earth rotation parameters）（地球自转参数在测绘和卫星导航中是一组关键的参数）,并与IGS地球定向参数EOP（Earth orientation parameters）（UTC 12：00：00）和IERS（International Earth Rotation Service）C04（UTC 00：00：00）同时刻的结果相比较。比较结果表明：与IGS EOP比较,极移在x方向差值的RMS为0.0214 mas,极移在y方向差值的RMS为0.0662 mas,UT1-UTC差值的RMS为0.0260 ms;与IERS C04比较,极移在x方向差值的RMS为0.0203 mas,极移在y方向差值的RMS为0.0354 mas,UT1-UTC差值的RMS为0.0016 ms。以上差别均在IERS C04精度范围之内,我们解算的地球自转参数结果是可信的。     

基于混沌时间序列的Volterra自适应滤波极移预报方法

针对极移复杂的时变特性, 根据混沌相空间坐标延迟重构理论, 提出一种基于Volterra自适应滤波的极移预报方法. 首先, 利用最小二乘拟合算法分离极移序列中的线性趋势项、钱德勒项和周年项, 获得线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值; 其次, 通过C-C关联积分法对最小二乘拟合残差序列进行相空间重构, 并利用小数据量法计算残差序列的最大Lyapunov指数验证其混沌特性, 在此基础上, 构建Volterra自适应滤波器对残差序列进行预测; 最后, 将线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值以及最小二乘拟合残差的预测值相加获得极移最终预报值. 利用国际地球自转服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的极移数据进行1--60d跨度预报, 并将预报结果分别与国际地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC)结果和IERS A公报发布的极移预报产品进行对比, 结果表明: 对于1--30d的短期预报, 该方法的预报精度与EOP PCC最优预报方法相当, 当预报跨度超过30d时, 该方法的预报精度低于EOP PCC最优预报方法, 优于参与EOP PCC的其他方法; 与IERS A公报相比, 该方法的短期预报效果较好, 当预报跨度增加时预报精度低于IERS A公报. 预报结果表明该方法更适合于极移短期预报.     

极移的半年振荡和大气激发的贡献

本文采用国际地球自转服务（IERS）测定的均匀极坐标序列及日本气象局（JMA）提供的大气激发函数赤道分量而求得的激发极移序列来研究它们的半年振荡变化。两种序列进行了比较，相关估计给出x相对于m1的相关系数为0.69，y相对于m2的相关系数为0.52。因此，我们认为大气质量角动量赤道分量对极移半年项有一部分贡献。这些影响表现在x轴方向稍强于y轴方向。结果表明：观测极移和激发极移的半年振荡的周期及振幅都是随时间而变化的。     

利用Lageos 1 SLR资料解算1990-2001年的地球定向参数

利用 12年的Lageos 1卫星激光测距资料 (1990 - 2 0 0 1)解算得到了地球定向参数 (EOP) ,将该序列的结果与同期的EOP(IERS)C0 4进行比较 ,其外符精度为 :极移XP— 0 .4 0mas,YP— 0 .4 2mas ,日长变化Dr— 0 .0 35ms。     

上海VLBI，SLR和GPS站站坐标的精密测定和精度估计

本文对作为全球地球参考系基准站的上海VLBI，SLR和GPS站的站坐标进行了仔细的分析研究，并重新精密测定了SLR，GPS站的站坐标，给出了较可靠的精度估计，澄清了IERS的综合解所给出的上海SLR站站坐标存在的问题。     

无先验基准方法在SLR资料处理中的应用

SLR（satellite Laser Ranging)资料处理一般来说总是由各SLR测站构成的从标框架里进行。为了克服在SLR资料处理过程中对坐标框架的重复定义，利用全球1999年1月到12月的LAGEOS-1的SLR资料以无先验基准方法解算EOP（Earth Orientation Parameters）和所有SLR站的坐标的试验。在SLR资料处理中用无先验基准方法与GPS（Glaobal Positioning System)的不太一样，由于SLR的资料不能把SLR观测站连结成非常牢固的空间多面体（GPS的资料在每一瞬间可以拟测站联成一完整的空间多面体），因此需要加一些约束，以避免法方程出现秩亏。解得的测站从标用7参数转换到ITRF97坐标系，rms为1.3cm。EOP与IERS的eopc04序列相比，Xp、Yp、的rms分别为0.37mas、0.30mas，LOD（Length Of Day)的rmas为0.019ms。     

利用Lageos1SLR资料解算1990—2001年的地球定向参数

利用12年的Lageos1卫星激光测距资料(1990—2001)解算得到了地球定向参数(EOP)，将该序列的结果与同期的EOP(IERS)CO4进行比较，其外符精度为：极移Xp—0．40mas，Yp—0．42mas，日长变化Dr—0．035ms。     

基于有效角动量函数的多参数极移预报

极移的变化与多种激发息息相关,这些激发包括大气表面压力和大气风、海底压力和洋流、陆地水分布以及气候变暖导致的海平面变化,并且可以通过有效角动量函数来估计.在极移预报中,通过刘维尔方程融合有效角动量函数,并利用最小二乘与自回归组合的方法进行拟合及外推,同时,对自回归模型的可调节参数设置更多的选择,在不同的极移预报阶段,对于不同分量的预报匹配更优的参数,有效地提高了极移的预报精度.在441次1–90 d的极移预报实验中,短中期的预报改善更为明显,在1–6 d和7–30 d的极移X预报结果中,分别有56.9%和53.5%优于国际地球自转服务(International Earth Rotation Service, IERS)的预报;在1–6 d和7–30 d的极移Y预报结果中,分别有66.5%和59.7%优于IERS的预报.整体上,极移Y的预报精度比极移X的预报精度有更多的提升,以IERS的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品EOP 14C04 (IAU2000A)为参考,极移X预报在第1 d、第5 d的MAE (Mean Absolute...     

用中国卫星激光测距资料解算地球定向参数

利用我国SLR网卫星Lageosl的激光测距资料独立测定地球定向参数EOP的可能性和可达到的精度,选取了2001年4月19日—5月30日,2001年9月1日—10月30日这两时段国内SLR网对Lageosl卫星激光测距资料,用SHORDE软件估算地球定向参数,并在同样的时间段内用全球的Lageosl卫星的激光测距资料也测定地球定向参数,分别将两序列的地球定向参数与IERS的EOPc04序列进行比较,其外符精度分别为：X_p、Y_p4—5mas、D_r-0．32ms(用目内资料解算的),X_p、Y_p1—0．35mas、D_(r1)-0．03ms(用全球的激光资料解算的)．     

用lageos1和lageos2激光测距资料联合解地球定向参数

为了响应国际地球自转服务中心(IERS)和国际激光测距服务中心(ILRS)的呼吁，上海天文台天文地球动力学研究中心参加了对激光测距卫星lageos1、lageos2的资料的分析、计算，提交了关于地球定向参数(EOP)(1998—2001)的联合(1ageos1、lageos2)解算结果报告：(SHAO)2002L01，利用更精细化的和改正了的计算EOP的模型，获得了EOP(SHAO)2002L01系列，该系列与同时期的IERS的EOP(IERS)C04相比，符合程度：极移Xp、Yp好于0．35mas，日长变化Du好于0．030ms。     

国际地球自转服务(IERS)评介

回顾了建立国际地球自转服务(IERS)的历史过程,简述了IERS机构各部门的设置及其作用。着重介绍了IERS重建的理由和过程以及新IERS机构的组成。最后给出IERS成果对现有科学研究的作用和意义。     

大气和极移的高频变化比较

采用从1988－1999年的现代技术测定的高精度极移序列EOP（IERS97C04）推导出激发函数χ^m）和美国国家环境预测中心和美国国家大气研究中心（CNEP／NCAR）提供的大气角动量激发函数χp和χib^p，使用几种数据分析方法，分析了大气对极移高频振荡（12－42cpy)激发贡献，复数小波变换和功率谱分析表明，χ^m和χ^p序列在高频段内呈现比较强的谱峰，它们具有相似的谱特征，比较而言，χib^p在这个频率段内比χ^p要弱些，χ^m和χ^p之间的相关系数分别为0．75（逆向）和0．6（顺向），两个序列之间的平方相关谱的估计值分别在0．5－0．9之间（负频）和0．4－0．6（正频），相位谱表明χ^p(AAM)超前x^m一天左右，这些大气是极移高频变化的主要激发源，特别是在逆向运动上具有更大的贡献，由于它们之间位相差和振幅变化的不稳定性，说明可能存在AAM以外的其他激发源，这个问题有待进一步深入研究。χ     

周日、半日地球自转变化研究进展

主要介绍了周日、半日地球自转变化研究进展。首先介绍了周日、半日地球自转变化的研究发展历程以及主要激发因素,近几十年来,由于GPS、VLBI、SLR等观测技术和分析精度的提高,已能用几小时甚至1～2 h的观测数据求解地球自转参数(极移和自转速率变化),并从中检测到明显的周日、半日自转变化。与海潮模型所预测的结果进行比较,在主要的周日、半日潮波频率上,两者的振幅和相位符合得较好,特别是对UT1,符合度为90%左右,极移为60%左右。目前,仍有30%的极移周日、半日激发因素没有确定。然后对20世纪80年代以来关于极移和UT 1的周日、半日变化研究应用,以及不同的全球海潮改正模型作了较为全面的综述,现有的海潮改正模型存在10%～20%的误差,需要进一步的精化。最后对周日、半日地球自转变化的未来研究工作作了简单的展望。     

用1998—2001年Lageos-1、Lageos-2卫星激光测距资料估算地球定向参数

利用上海天文台多星定轨的软件（COMPASS），对1998年1月-2001年12月期间的Lageos-1、Lageos-2卫星的激光测距资料重新归算了地球定向参数EOP（COMPASS），并将结果与同期的EOP（IERS）C04进行了比较，得到其外符精度为：极移Xp-O．32mas，Yp-0．34mas，日长变化Dr-0．025ms。     

地球自转极移近120天准周期变化的小波分析及其大气激发机制

本文利用小波变换这一新的频谱分析方法研究了地球自转极移近１２０天准周期变化的时频特征，证实了在极移序列中存在显著的近１２０天准周期振荡，得到了极移准周期变化的周期与振幅随时间变化的规律．以地球自转动力学为基础，在时域内分析了大气变化对自转极移季节内变化的激发．表明大气激发在本文所研究的频段内是极移短周期变化的主要激发源。并发现在极移近１２０天准周期振荡平静时期，发生ＥＬＮｉｎｏ事件，同时日长变化近１２０天准周期变化增强．     

大气对地球自转参数（ERP）的高频激发

本文采用１９８３—１９９２年期间由空间大地测量技术观测和归算的地球自转参数（ＥＲＰ）序列，以及由全球气象资料归算的大气角动量（ＡＡＭ）序列，分析和研究了大气对地球自转参数的日长变化（ＬＯＤ）和极移（ｘ和ｙ）在一个月时间尺度以内的高频激发作用，得到的主要结果如下：１大气对ＬＯＤ分量高频潮汐的估计值存在着影响，但是，潮汐形变参数ｋ／ｃ随时间和频率的变化却是受非大气因素的扰动引起的．２．大气可以解释３０天以下ＬＯＤ非潮汐的大部分变化．３．极移分量３０天以内的高频变化也主要由大气激发．ｘ分量与大气的相关性要强于ｙ分量，而且更为稳定，主要表现为平均时间尺度约为２７天的波动，大气对这个波动的贡献可达７０％．     

基于VGOS单基线的UT1测定能力评估

对2021年VLBI (Very Long Baseline Interferometry)全球观测系统(VLBI Global Observing System,VGOS)单基线开展的1 h世界时(Universal Time, UT1)加强观测数据进行分析,结果表明, VGOS单基线测得的UT1与IERS (International Earth Rotation Service) C04序列提供的UT1之差的RMS (Root Mean Square)为25.3μs,优于传统S/X双频段UT1加强观测(Intensive observation, INT1)试验的28.2μs,且UT1的平均形式精度提高1倍.因VGOS单基线1 h观测数目比INT1多1倍,其测得的UT1受极移误差的影响更加稳定,每100μas的极移误差将对UT1引入2.8μs的偏移.此外分析了VGOS 30 min观测数据,除平均形式精度变差外, UT1测量结果与1 h结果相当,表明VGOS单基线30 min观测可用于UT1的超快速服务.同时分析和评估了2021年国内佘山与南山13 m VGOS基线的UT1加强观...     

IERS新UT1序列的短周期项分析

本用自回归谱的Marplc算法，对1990年发表的IERS新UT1－UTC序列进行了分析，得到了与理论值非常接近的潮汐短周期项Mf、Mm波的谱峰及财年项、半年项的谱峰，还用最小二乘法对它们进行了振幅估计，并解算了Love数K值，结果为KMf=0.305±0.040,KMm=0.303±0.062。     

利用奇异谱分析提高极移中长期预报精度

由于空间大地观测数据传输耗时及处理过程复杂, 导致极移测量值的获取存在时延, 无法满足对高精度的极移预报值有重大需求的应用领域. 针对极移复杂的时变特性, 提出一种基于奇异谱分析(singular spectrum analysis, SSA)的预报方法. 首先用SSA分离提取极移时序中的高频组分与低频组分; 其次建立最小二乘(least square, LS)外推与自回归(AutoreGressive, AR)模型对极移高频和低频组分进行组合预报. 结果表明, SSA方法能够准确地分离和提取极移低频和高频组分, 对低频和高频组分组合预报可以显著改善极移的中长期(30--365d)预报精度, 与国际地球自转和参考系服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的A公报中的极移预报值相比, SSA方法对极移PMX分量(本初子午线方向)和PMY分量(西90$^\circ$子午线方向)的中长期预报精度改进最高分别可达45.97%和62.44%. 研究结果验证了SSA方法对极移中长期预报改进的有效性.     

月球天平动模型对激光测月解算UTO的影响

本文利用1987年1月－1989年3月的LLR资料解算了UTO－UTC序列，在归算中分别应用了Eckhardt-500和LLB200两个天平动模型，以便分析和比较它们对解算UTO的影响。结果表明两个天平动模型间存在着明显的系统差。它反映在两者的事前残差中，最大差值可达100ns，这就使得用Eckhardt-500天平动模型的事前残差解算得到的UTO－UTC序列对IERS的平均偏离比采用LLB200天平动模型时要大1ms，但对两结果序列的外部精度没有影响。用事后残差解算，系统差的影响减小了，确定的UT0－UTC序列更靠近IERS系统，用两种天平动模型解算的UTO－UTC结果也更接近，外部精度也几乎一样且双用事前残差解的结果略好。