GEO卫星区域电离层监测分析

由于GEO卫星的静地特性,由双频观测数据获取的穿刺点垂直总电子含量(VTEC)可以充分反映电离层的时域变化,而根据地面监测站的分布,可以进一步获取VTEC的空域变化.分析根据区域卫星导航系统观测数据计算VTEC的精度,理论分析表明VTEC精度优于2 TECU.根据实测数据计算分析我国高、中、低纬度不同穿刺点电离层平时、磁暴期间的周日变化特性和2011年全年变化特性,并与IGS全球电离层图(GIM)的穿刺点插值结果进行分析比较.结果表明,两者在电离层周日和全年变化趋势上具有很好的一致性,但磁暴期间我国低纬度地区GIM误差的峰值可达29TECU,2011年全年评估结果GIM误差标准差为2～8 TECU.根据2011年的观测结果,电离层VTEC呈现出明显的半年异常现象.区域卫星导航系统为我国的电离层监测尤其是空间天气期间的电离层监测提供了新的支持.     

用PPP技术确定南极Amery冰架的三维运动速度

基于GPS精密点定位(precise point positioning,PPP)技术,利用IGS的精密星历数据编制软件处理了在Amery冰架获取的连续5d的GPS卫星跟踪观测资料,初步获得了冰架前端观测点处的冰流速度和冰流方向。根据定位解算出的高程系列的周期变化,初步推求出观测点处的海潮周日变化参数。研究成果可为后续的物质平衡计算提供依据。     

南极中山站重力潮汐观测的海潮负荷效应

综合分析了LaCoste-Romberg(LCR)ET21高精度弹簧重力仪1998年12月26日至2000年1月9日在南极中山站的重力潮汐观测资料，采用目前普遍使用的Schwiderski、Csr3.0和Fes96.2全球海潮模型研究中山站重力潮汐观测的海潮负荷改正问题。结果表明在南极地区，目前的海潮模型存在较大的不确定性，还不足以精密确定该区域的海潮负荷改正。经海潮改正后，重力潮汐观测结果与潮汐理论值之间还存在比较大的差异，观测的周日（01）和半日（M2）潮波重力振幅因子与相应的理论值之间的平均偏差分别为3．8％和7．8％。南极地区附近海域海水的变化半导致该地区海潮负荷响应非常明显的季节性系统变化。     

海潮负荷对自由核章动参数拟合的影响

基于武汉基准台超导重力仪重力潮汐观测资料 ,利用根据不同海潮模型获得的负荷重力改正值对观测数据作海潮改正 ,拟合了地球自由核章动 ( FCN)共振参数。结果表明 FCN的本征周期为 435 .2恒星日 ,品质因子为 4730 ,复共振强度为 ( - 6.34× 1 0 - 4,- 0 .0 9× 1 0 - 4)°/h。不同的海潮模型对 FCN本征周期和共振强度实部计算结果的影响很小 ,差异分别不超过± 1 .6%和± 7.7% ,对品质因子 Q值和共振强度虚部拟合结果的影响非常显著。基于 Ori96全球海潮模型得到的重力改正值可以很好地解释武汉基准台周日重力潮汐观测残差。     

SAMI2物理模型与东亚扇区GPS TEC数据 比较研究

SAMI2 (Sami2 is Another Model of the Ionosphere)是美国海军实验室开发的电离层物理模型.利用该物理模型,模拟了东亚扇区不同太阳活动强度、不同纬度地区三个站的电离层电子浓度总含量 (TEC). 通过模拟结果与GPS观测站 TEC 数据的比较,检验 SAMI2 在此扇区的电离层 TEC 计算精度. 结果表明,物理模型输出的电离层 TEC 具备与观测数据一致的周日变化、季节变化,太阳活动变化. 周日分布上,上午时段SAMI2? TEC 与观测数据吻合度优于午后时段;季节分布上,SAMI2 TEC 在冬季与观测值偏差小于其他季节;SAMI2? TEC 与GPS TEC 相关系数各站均达到0.87以上,与赤道地区Guam站相关性最好;太阳活动低年计算结果优于太阳活动高年;多数情况下,SAMI2 TEC 相对GPS TEC 偏大. 本文结果为基于SAMI2模型构建背景误差分布特征,开展该区域电离层数值预报研究可行性提供了理论支持.      

多时相遥感图像复原方法的研究

为了充分利用卫星所获得的对同一地区多次观测图像来进行清晰化,选择了多时相遥感图像复原技术,利用各观测图像间相似但又有差异的信息,重建出反降晰图像以获得更多的细节.论文建立了多时相遥感图像复原的数学模型,估计出观测图像与参考图像之间的相对运动,选择约束最小二乘法对解进行规整化,获得复原结果.运用该算法对卫星拍摄的多时相遥感图像进行处理,并选择三种衡量标准对复原结果进行定量分析,验证了算法的有效性和实用性.     

按空间大地测量数据模拟地球形状与大小的变化

本文以空间大地测量(LAGOS)NASA(美国)和甚长基线干涉测量等方法得到的测量成果方面的处理为例,阐明了地球半径现时变化有可能获得不低于0.2mm/a的精度。由所研究的结果初步认为,地球半径较为实际的增加值达(4.5±0.27)mm/a,这与根据“热”模型地球处于扩大趋势的地球扩展假说或波动假说是相当吻合的,同时也能够说明冰后期地壳上升和其它原因影响的估计。进一步详细阐述了对至今所完成的观测数据和现有的地球物理资料,依现代数据处理方法获得评估的可能性。给出了为确定地球形状与大小变化所必需的数学论证资料。     

VLBI和GPS观测联合解算地球自转参数和日长变化

利用GAMIT软件处理了2005年9月、2006年1月和2月每天17个IGS国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)站的GPS观测数据,获得了地球自转参数(Earth rotation parameter,ERP)和日长变化(ΔLOD),并与IGS综合解进行了对比。利用OCCAM 6.2软件处理了相同时间内的甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)观测数据,将解算结果与国际VLBI服务(International VLBI Service,IVS)结果进行了对比。分别采用基于内符合精度和IERS 08C04序列的定权方法对VLBI解算结果与GPS解算结果进行了加权平均,获得了VLBI和GPS技术对ERP和ΔLOD的协议结果。研究结果表明,VLBI解算结果与采用的插值方法有较大的关系,基于IERS 08C04序列的加权平均方法达到了利用VLBI解算结果对GPS解算结果进行修正的目的。VLBI和GPS技术的联合弥补了VLBI观测数据密度不够和GPS解算结果不稳定的缺陷,使解算结果的稳定性和可靠性有所提高。     

利用OKF方法监测UT1周日变化

为了有效地利用甚长线干涉测量技术监测世界时的周日变化，本文引入了单参数分段卡尔曼滤段法。利用这一方法能从２４小时ＶＬＢＩ观测资料中可靠地分离出分辨率为１小时的ＵＴ１变化量，从而为研究地球自转高频变化作出贡献。     

日长和地球引力场参数J_2的长期和长周期变化

用高精度的现代日长观测结果、近 2 0年的J2 变化的结果和古地球自转结果 ,讨论了日长和J2 变化的长期和长周期的主要特性 ,从理论和实测两方面分析了日长和J2 变化的关系及其异同 ,认为J2 变化的结果在地球动力学研究中的作用应予以重视 ,综合利用日长和J2 将使这两种资料的潜力得以进一步发挥。