论地球参考框架的维持

地球参考框架的维持,是指给出随时间变化的框架点坐标.一般有两种形式,即给出速度模喇或坐标时问序列.全球参考框架(主要指ITRF)的维持小断趋于完善,区域参考框架一般足指对ITRF的加密.由于区域参考框架的维持上要是通过GPS技术建市CORS网来实现的,因而对IGS实现和维持的参考框架作简要介绍.讨论Ⅸ域参考框架维持的两种技术途径,并对我围地球参考框架的维持提出儿点看法.     

基于GPS坐标残差序列的全球测站非线性变化规律统计

利用快速傅立叶变换(FFT)对参与ITRF2008参考框架建立的全球GPS测站坐标非线性变化规律进行了分析研究。通过分析发现,全球GPS测站坐标非线性变化规律中周年非线性变化占主要部分,周年非线性变化和半年非线性变化规律具有全球性;其他非线性变化规律不具有统一性。     

全球IGS站数据与GPS区域网数据的联合处理

为了使区域GPS网建立的参考框架与国际地球参考框架（ITRF）更加接近,利用全球IGS站观测数据无疑是一条最佳途径。本文对处理大尺度GPS网数据时如何利用全球分布均匀的IGS站观测数据以及如何选择全球基准站的问题进行了研究。给出了利用全球IGS站数据的数学模型,分析了国内专家选择基准站时存在的一些问题,提出了选择基准站的新方法,这一方法适合于建立我国新的地心参考框架。实测数据计算结果表明,这种方法计算的未知站地心坐标精度相对于ITRF96参考框架约±2 cm。     

全球板块运动背景场及ITRF2005VEL的建立

简要分析了最新的国际地球参考框架ITRF2005实现的基本情况及其相对于ITRF2000的改进,以ITRF2005为参考框架建立了新的全球板块运动模型ITRF2005VEL。建模时,首先根据测站的分布和速度场的精度对测站进行初步剔除,然后采用相似变换的方法对全球ITRF2005测站的速度场数据再进行第2次筛选。根据筛选结果利用最小二乘方法建立了全球板块运动背景场及其运动模型,给出了全球11个主要块体的运动参数。此结果与其他学者建立的模型相比,总体上有很好的一致性,但在个别块体上也有所差异。     

全球板块运动背景场及ITRF2005VEL的建立

简要分析了最新的国际地球参考框架ITRF2005实现的基本情况及其相对于ITRF2000的改进,以ITRF2005为参考框架建立了新的全球板块运动模型ITRF2005VEL.建模时,首先根据测站的分布和速度场的精度对测站进行初步剔除,然后采用相似变换的方法对全球ITRF2005测站的速度场数据再进行第2次筛选.根据筛选结果利用最小二乘方法建立了全球板块运动背景场及其运动模型,给出了全球11个主要块体的运动参数.此结果与其他学者建立的模型相比,总体上有很好的一致性,但在个别块体上也有所差异.     

ITRF的发展及其在建立和维持地区性大地坐标系中的作用

简要介绍了 ITRF(国际地球参考框架 )的发展情况以及它与 IGS的关系 ,讨论了它在建立和维持地区性地球参考系的作用 ,最后展望了它在建立和维持我国地心参考系中的作用     

基于多技术全球参考框架的维持及应用分析

全球基准从参与构建框架的方式来说分为长期框架和短期框架(历元框架),由于框架点运动的非线性特性,长期框架构建的基准无法描述毫米级地球表面运动,常会采用短期框架来描述。短期框架实现时严格说应该保证空基(卫星轨道)和地基(ITRF、IGS)的一致性,再者,空间大地测量技术综合框架与单一技术基准在构建和维持上同样存在差异,这些不一致都将导致地面站坐标表达的差异。不同时期长期框架维持差异性及精度也是我国框架维持需考虑的问题,该文就以上各类框架构建策略不同对实际点位的影响进行了比较分析并给出结论,供我国高精度基准建设参考。     

区域性参考框架的实现和稳定性评估方法研究

以ITRF、IGS等全球参考框架为例,简单介绍全球大地参考框架目前的研究进展和所面临的问题,在此基础上展开区域性参考框架的研究,主要介绍目前区域性参考框架的研究现状和实现方法。同时,基于全球性坐标框架ITRF的稳定性主要评估方法,提出了一种基于区域性参考框架转换参数的方法来评估框架稳定性。     

我国毫米级框架实现与维持发展现状和趋势

主要从技术实现和维持方面讨论了我国CGCS2000框架与当前ITRF框架的不同。随着空间技术的进步,特别是我国自主的北斗卫星第三代卫星将实现信号的全球覆盖,发展以北斗卫星为主的毫米级全球基准将是我国基准发展的未来目标。毫米级站点坐标涉及两个因素:一是地球质心变化反演;二是站点的非线性运动建模。本文就国际上采用的地心反演方法进行了讨论、分析、比较。非线性运动建模部分重点介绍了奇异谱非线性建模技术,此方法相比地球物理效应分析建模方法有很明显的优势,可为我国CGCS2000框架点非线性运动维持提供依据。     

我国CGCS2000坐标框架与全球ITRF2008框架的融合研究

基于我国现有CGCS2000地心坐标框架及国际上现行的ITRF2008坐标参考框架,总结了我国区域坐标框架与国际坐标框架的融合方法,并利用陆态网络2015年计算的精密结果进行了验证。研究结果表明,强制约束法能实现中国区域框架与全球坐标框架的融合,而参数转换法及框架转换能实现两类坐标框架的相互融合;参数转换法可很好地解决区域CGCS2000框架与全球框架的融合,其转换精度与现有CGCS2000框架的精度高度相关;框架转换法能实现区域CGCS2000框架与全球框架的融合,但其与框架点解算的速度场精度高度相关,如果要进行高精度框架维持,框架点计算的速度场精度必须可靠。     

联合IGS站进行区域GPS大地网数据处理的两种方法讨论

应用国际IGS测站和中国地壳观测网络中的GPS站点,分别采用选取全球范围的部分稳定ITRF点为框架站点和选择周边的稳定ITRF点为框架站点两种方法进行区域数据处理。两种方法所得的坐标结果之间存在着系统性偏差,偏差的大小与特性在平面和高程方向上具有不同的表现形式,且该特性与站点的时空分布具有一定的相关性。对以上现象进行归纳分析,给出了关于区域框架建立的建议。     

参考框架、坐标变换和地壳运动

讨论参考框架、坐标变换和地壳运动的关系,说明主要由于地壳运动使得参考框架的问题变得十分复杂,而只有通过连续观测,如GPS等连续观测,和对地壳运动的观测与深入研究,才能有效地维持参考框架。简要介绍ITRF(国际地球参考框架)框架的发展与现状,介绍层次不同的三种ITRF2000框架和时空效果不同的三种参考框架,说明这些框架之间的关系。相似变换不仅用于坐标变换,还用于研究不同参考框架(或位移基准)下的相对运动,特别是区域内的相对运动。由于地壳水平和垂直运动有不同的特点,在研究相对运动时应分别作相似变换处理。坐标变换也必须考虑地壳水平和垂直运动的不同特点,分别作变换,以避免垂直运动对水平坐标分量的影响,使得到的坐标变换参数有时效性。建立GNNS等连续观测站是维持参考框架的最有效途径。     

ITRF2000和新的全球板块运动模型

地学工作者一直关注的ITRF2000地球参考框架初步结果已于2001年3月19日公布，ITRF2000综合了VLBI、SLR，LLR，GPS和DORIS技术，产生736个点位坐标和54个核心站，文中介绍了ITRF2000，并利用ITRF2000综合解的结果计算全球板块的欧拉矢量，建立了基于空间实测数据基础 的最新全球板块运动模型。     

ITRF2000和新的全球板块运动模型

地学工作者一直关注的ITRF2000地球参考框架初步结果已于2001年3月19日公布.ITRF2000综合了VLBI、SLR、LLR、GPS和DORIS技术,产生736个点位坐标和54个核心站.文中介绍了ITRF2000,并利用ITRF2000综合解的结果计算全球板块的欧拉矢量,建立了基于空间实测数据基础的最新全球板块运动模型.     

坐标系统任意框架和历元转换研究

研究国际陆地参考框架(ITRF)坐标转换问题,分析坐标框架的转换模型,构建一种实用的历元转换方法.研究结果表明在相同历元下,不同框架之间的坐标差异较小,不同活动块体下ITRF2008和ITRF2014在2020.00历元时各分量坐标差小于3 mm.受不同区域地壳活动程度影响,相同框架下不同历元之间的坐标差异明显,基于建立的历元转换方法,实际测试精度可达1 cm左右,能够在工程应用中快速获得CGCS2000坐标.     

参考框架的精化对GPS时间序列的影响与分析

GPS时间序列的精化解算受参考框架影响显著,本文基于ITRF2008参考框架分别设计了4种参考框架方案,通过对（112°E-124°E,30°N-39°N）范围内20个GPS测站2010年6月-2015年6月数据进行处理与统计分析,取得了如下认识：①在研究区域内增加少量连续GPS台站与全球IGS站一起组成的全球精化参考框架,可以保证解算结果的离散度稳定,并且可以抑制测站周年变化的振幅,体现出了动态参考框架的优势;②区域参考框架能够有效吸收共模误差,减弱全球刚性运动和周期性运动的影响,解算结果的精度高于全球框架,NEU单日解坐标重复性分别平均提高了13.7%、24.1%和38.0%,另外,区域参考框架N分量可能受温度变化的影响较为明显;③测站单日解坐标重复性和坐标精度均表现出季节性变化特征,每年7、8月较低。     

ITRF2005:基于测站位置和地球自转参数的最新地球参考框架

与之前的国际地球参考框架(ITRF)将全球长期解作为输入数据进行组合不同,ITRF2005将测站坐标(卫星技术每星期的数据和VLBI每24小时的数据)和每天的地球自转参数(EOPs)作为输入数据。使用测站位置时间序列的优势在于可以监控测站的非线性运动和非连续性,并检验框架物理参数即原点和尺度的时变特性。ITRF2005原点定义为:相对于由SLR技术13年的观测数据所得的地球质心的平移和平移速度为零;尺度定义为:相对于由VLBI技术26年的观测数据所得的尺度及其变化率为零;ITRF2005的定向(2000.0历元)及其速率与ITRF2000中70个高质量的测站一致。ITRF2005原点(2000.0历元)及其速率相对于ITRF2000沿X,Y,Z轴在0.1,0.8,5.8mm和0.2,0.1,1.8mm/y的水平上一致,其分量的误差分别为0.3mm和0.3mm/y。两个参考框架原点间一致性差可能是因为SLR网的几何图形差。ITRF2005组合中包含了84个并置站,尺度的不一致性在2000.0历元为1ppb(赤道处为6.3mm),SLR和VLBI由各自时间序列堆栈得到的长期解之间尺度不一致性为0.08ppb/yr。这些不一致性可能是因为SLR和VLBI网形差、并置站质量不好、局部联系的不确定性、系统误差影响以及数据分析中模型改正的不一致性。ITRF历史上,ITRF2005第一次采用了紧组合的方式给出了与之相一致的EOP序列,包括由VLBI和卫星技术得到的极移和仅从VLBI得到的UT和日长数据。     

利用空间大地测量数据探测地球膨胀效应

地球自转服务局(IERS)采用多种高精度的空间探测技术综合解算得到的国际地球参考框架(ITRF)是国际上公认的精度高、稳定性好的参考框架。为了研究地球的膨胀或收缩效应,本文采用ITRF2000的站坐标和速度,利用Delaunay算法生成的三角网逼近地球形体,计算出了地球的体积变化。     

毫米级地球参考框架动态维持技术研究进展

毫米级地球参考框架的实现需要毫米级的动态维持技术。目前的动态维持技术主要有基于线性速度的线性维持技术、综合考虑基准站非线性运动和地心运动的非线性维持技术以及历元参考框架技术。首先简要总结了线性维持技术的发展现状,从影响机制和坐标时间序列两个角度,围绕坐标非线性变化的建模方法,重点梳理了非线性维持技术的研究进展;然后对历元参考框架的实现过程及其在参考框架维持中的应用进行了介绍;最后基于对现状的分析,提出了实现毫米级地球参考框架动态维持需要解决的几个关键问题。     

三、P22大地测量学

CH980122 中国地区高精度地面参考架的定义和实现/孙付平(郑州测绘学院)…∥解放军测绘学院学报。—1997,14(4)。—241～245 要研究中国地区的地壳运动,建立一个高精度中国地面参考架(CHTRF)十分必要。提出CHTRF的随时演变应定义为相对于欧亚板块稳定主体无整体平移和旋转,而CHTRF的原点、尺度及其在某一历元的定向应与IERS地球参考架(ITRF)一致。关于CHTRF的建立、维持及其与ITRF的连接,给出了一套模型和方法。基于这套