利用VLBI观测量对月球天平动参数解算及着陆器定位和测速的改进

在嫦娥三号探月工程中,月球天平动参数是影响其着陆器定位精度的重要参数,研究月球天平动参数估计方法对于中国探月工程的发展具有重要意义。目前,月球激光测距（lunar laser ranging,LLR）是解算月球天平动参数的常用方法,该方法通过数值拟合将拟合系数放在历表文件中供用户读取。首先,基于差分甚长基线干涉测量技术（very long baseline interferometry, VLBI）解算月球物理天平动参数,其仿真结果表明,与DE421星历的插值结果对比,其欧拉角$\Omega$、$i$和$\mu$的改进值分别补偿至-0.692 4″、0.009 6″和-0.009 7″;然后,基于补偿后的月球物理天平动参数求解着陆器坐标和速度,结果显示,相比于补偿前, 着陆器在X、Y、Z方向的定位精度分别提高了24.204 m、0.405 m、1.996 m,速度误差的估计精度也分别提高了0.010 6 m/s、0.013 5 m/s、0.007 2 m/s。上述研究结果可为未来月球天平动参数解算的相关研究提供参考。     

湘南柿竹园矿田云英岩型钨多金属成矿规律及成矿预测

湘南柿竹园矽卡岩型-云英岩型钨多金属矿田是中国最重要的钨多金属矿产资源基地之一。前人对该矿田的矽卡岩型成矿开展了系统的研究,而对矿田内云英岩型钨矿化研究薄弱,制约了矿田内成矿理论的认识和矿产勘查部署。通过野外调查,文章系统总结了矿田内云英岩型矿化样式、空间分布、矿化特征和控矿因素。研究显示柿竹园矿田内云英岩型矿体包含4种矿化样式：第一期斑状黑云母花岗岩中云英岩型矿体、石英斑岩中云英岩型矿体、第二期黑云母花岗岩中云英岩型矿体和矽卡岩-网脉状云英岩复合型矿体。这4种样式的云英岩型钨多金属矿体是柿竹园矿田内不同阶段的花岗岩成矿的产物。白钨矿化学成分显示矽卡岩型矿化的白钨矿低Mo,而云英岩型矿化白钨矿富Mo,指示云英岩矿化较矽卡岩矿化具有更氧化的环境。柿竹园矿田矿化格局显示云英岩型矿化受矿田和矿床尺度的花岗岩体侵位前锋控制,矿田尺度表现为岩体由北东深部向南西浅部侵位,千里山岩体南部为岩体侵位的前锋,岩体南部发育较大规模的云英岩矿体;矿床尺度上,云英岩体的定位受控于花岗岩岩突的控制。此外,矿田菱形格状构造对岩突产出位置具有重要的控制作用,也具有重要勘查指示意义。结合矿田控矿构造格局、不同期次岩浆岩对云英岩的控制及地球化学异常特征,笔者提出了大吉岭、柿竹园深部和柴山深部3处云英岩型钨多金属矿找矿预测靶区。     

陆态网基准站高程时间序列的环境负载效应分析

GPS坐标时间序列呈现显著的季节性变化,以中国大陆构造环境监测网络(CMONOC) 233个GPS测站的高程方向坐标时间序列为研究对象,通过计算环境负载效应改正前后的均方根(RMS)减少率,对比了德国波茨坦地学研究中心(GFZ)与法国斯特拉斯堡大学提供的EOST不同环境负载产品对CMONOC坐标时间序列数据的改善程度. 统计结果表明:经过GFZ环境负载产品和EOST环境负载产品改正后分别有90.2%和75.54%的测站RMS减小,说明GFZ的环境负载产品对CMONOC基准站坐标时间序列数据的改善效果更好. 同时发现环境负载效应不仅对GPS坐标时间序列中的季节项有明显的改正效果,对非季节项的改善效果也非常明显,经过GFZ提供的环境负载产品改正后有87.8%的GPS测站周年项振幅削弱,有82.4%的测站非季节项的RMS减小.      

顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法

针对可见红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)月度夜光遥感影像的数据缺失问题,提出一种利用地物邻近关系相关性的像元时空插值方法,以时、空关系互相作为约束条件,将时序变化一致性较好的像元数据作为空间插值的参考,将空间关系一致性较好的月度数据作为时序插值的参考,通过构建不同的卷积核, 在时序和空间维度分别对初步插值结果进行卷积运算,求得待插值像元的时空插值。以2015年江苏省月度夜光遥感影像修复为例,对不同维度时空插值方法进行对比分析,结果表明, 空间维度插值虽然顾及到像元的空间关联性,仍无法满足数据大范围缺失的插值要求,插值结果整体偏低;时间维度插值考虑到像元的时间趋势性,插值精度较空间维度插值有一定提高,但部分月份插值结果有较大偏差;相对于三次Hermit插值,时空插值方法获得的月度影像灯光亮度总和的最大相对误差、年度影像灯光亮度总和相对误差以及逐像元差值均显著降低。总的来看,所提时空插值方法在插值过程中同时顾及到VIIRS数据的时间趋势平稳性和空间结构稳定性,影像插值精度提高明显,且对待插值月份前后时序数据没有严格要求,更具有广泛性。     

基于1962至2022年极移观测值的时序分析及长期预报研究

极移参数（polar motion,PM）是地球定向参数（earth orientation parameter,EOP）的重要组成部分,在天文大地测量、卫星的导航定位以及卫星的自主定轨等领域有重要的应用。本文首先利用国际地球自转服务（international earth rotation and reference systems service,IERS）提供的极移观测值进行极移时间序列频谱分析及周期项的提取。结果表明,快速傅里叶变换与离散傅里叶变换周期项提取到的周期项基本无差异,但极移X、Y分量时变分析结果存在差异。此外,本文将正弦逼近应用到极移参数的预报,对于长时间尺度的极移参数预报最小二乘外推模型效果最佳,但预报模型精度易受到周期项提取结果的影响;最小二乘外推模型在极移正向预报和反推拟合效果相近,借助正弦逼近方法可以一定程度上增强模型拟合效果。上述研究结果可为地球自转参数的预报研究提供参考。     

地球自转速度变化与全球气温变化的相关性研究

地球自转速度变化是导致全球气候变暖的重要原因之一,而探讨地球自转速度变化与气温变化的影响的相关性,并尝试建立一定的相关性模型是其中一种研究方式.首先分别利用地球自转速率数据与全球气温数据分析与建模,并判断模型温度预测的可行性,发现仅可进行短期温度预测;研究全球温度数据与地球自转速度变化数据相关性,进行相关性分析以及显著性检验,可知二者有强正相关性;最后研究气温预测的可行性,对气温和自转速率数据回归拟合,利用拟合公式,进行实际与预测的地球自转速率温度预测实验,结果证明推测方法可行.实验以IERS官网获取的日详细地球自转速度变化数据,以及伯克利地球组织获取的全球气温数据为例.     

利用1984～2022年日长实测值对其变化的时序分析和拟合研究

利用IERS(International Earth Rotation and Reference Systems Service)发布的EOP 14 C04产品中1984～2022年LOD实测值进行频谱分析及周期项提取,并采用最小二乘外推模型联合多项式曲线拟合模型方法将提取到的周期项应用于对LOD序列的拟合。实验结果表明,相比于单一的LS外推模型拟合,新方法拟合序列的RMSE从0.000 3 s下降至0.000 1 s,且新方法将确定系数从0.80提高到0.97左右。该研究结果可为LOD序列的预报研究提供参考。     

火星极移时变分析与预报北大核心CSCD

火星极移属于火星定向参数,通过对火星极移时间序列周期项进行研究,可以更加深入地了解火星内部结构及大气和潮汐运动的特征与规律。利用NASA提供的NP.ang和NP.ds火星极移序列进行时变分析与预报,时变分析使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)进行处理。结果表明,NP.ang与NP.ds两组数据的周期项长度基本一致,且与火星年具有很强的相关性。短期预报结果表明,使用差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型对NP.ds进行20 d内的短期预报是一个可行的思路;中长期预报结果表明,使用最小二乘外推模型进行NP.ds数据的中长期预报是可行的,且使用准确度更高的周期项进行最小二乘外推模型的拟合,可以显著提高对NP.ds的中长期预报精度。本文研究结果可为火星极移的预报研究提供参考。