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。     

不同UT1周日变化海潮模型结果的比较

比较了基于 TOPEX/ Poseidon卫星测高资料 ,长时期甚长基线干涉测量 (VLBI)观测和人卫激光测距 (SLR)观测所决定的地球自转周日变化。经比较显示 ,不同技术或同一种技术使用不同的方法所获得结果是有差异的 ,同一种技术内部符合较好 ,而不同技术间存在系统差。另外 ,我们根据 93年～ 94年的 VL BI观测资料获得一个结果 ,由于观测资料少 ,所获得结果差异较大 ,但 UT1周日变化的大体趋势一致。     

顾及测量方式的地球自转参数差异性分析

随着甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、激光测月(LLR)、全球卫星导航系统(GNSS)、多里斯系统(DORIS)等多种空间大地测量手段的使用,地球自转参数(ERP)的测量精度不断提高,为航天器导航、深空探测等诸多领域提供了高精度的国际天球参考系(ICRS)和国际地表参考系统(ITRS)之间的转换参数. 以国际地球自转与参考系服务发布的C04序列为基础序列,选取500天ERP序列,分析不同测量手段得到的ERP数据的误差分布情况,为研究利用不同数据之间的一致性进行精度检核的可行性及精度水平提供数据基础,同时也为ERP预报提供更多的数据选择.      

重力场长周期变化的观测与理论结果比较

利用Chandler摆动周期作为约束，估计了地幔滞弹性对地球二阶带谐响应系数κ、带谐位系数J2和卫星轨道升交点Ω的影响，理论预测的长周期潮汐参数被用来与人卫激光测距（SLR）观测结果进行比较。结果表明，SLR确定的长周期潮汐解已能检测到地幔滞弹性的影响。考虑地幔滞弹性和非平衡海洋潮汐效应后，理论预测的18．6a潮汐参数与SLR潮汐解基本相符。     

海洋非潮汐变化对时变重力场的影响

基于全球海洋数值模式，估计了海水质量非潮汐变化对低阶地球引力场季节性变化的贡献。激发模型预测的大气、地表水、海洋潮汐和非潮汐变化对引力场的组合影响被用来与卫星激光测距(SLR)的观测值进行比较。结果表明，在季节性变化时问尺度上，为克服海洋数值模式的体积守恒近似而采用的质量守恒改正对△J2具有较明显的影响，对△J3的影响可以忽略，SLR观测的△J2周年和半年振幅介于海洋、地表水、大气(IB)和(NIB)的组合结果之间。     

海洋潮汐负荷对精密单点定位的影响研究

在全球范围内选取地处内陆、沿海和岛屿的85个国际GNSS服务(IGS)测站,对其一天的观测数据进行无海洋潮汐改正和加入GOT4.8海洋潮汐改正模型两种解算,分析了海洋潮汐负荷对全球不同地理区域IGS测站精密单点定位(PPP)精度的影响.结果表明:岛屿测站受海洋潮汐负荷的影响范围最广,改正量最大.加入海洋潮汐改正后,约9...     

潮汐模型对利用卫星测高数据研究海平面变化的影响

利用T/P测高数据反演了中国近海及西北太平洋海域的潮汐参数,构造了CSR3.0、FES95.2和T/P反演的海潮模型改正下的海面高时间序列,通过海面高变化曲线及功率谱的比较确定了利用测高数据发现的海平面季节内变化主要是潮汐模型误差的贡献.     

基于通勤轨迹的潮汐交通拥堵路段识别与分析

提出一种基于通勤轨迹数据,结合地图匹配算法和潮汐交通特征计算的潮汐交通拥堵识别方法,轨迹数据具有时间和空间上的连续性,而道路流量受单条轨迹数据的缺失影响比较小。潮汐路段空间分布结果显示武汉市都市发展区的潮汐交通分布在环线之间的连接路、跨江通道的出入口路段以及重要交通枢纽附近。武汉市目前潮汐路段相对较多而可变车道数量较少,本研究的识别结果有助于相关部门规划潮汐车道具体位置的决策,以及对可能潮汐拥堵路段的预测。     

HJ-1 CCD数据在海岛面积监测中的应用

针对一些海岛面积受潮汐、海流影响较大的情况,提出了利用环境减灾卫星HJ-1的CCD数据进行海岛面积监测,并以唐山曹妃甸龙岛监测作为实验,计算了其潮汐条件下的最大、最小面积,分析了过去5 a中该岛的面积变化。实验结果表明,环境减灾卫星数据对于海岛测绘尤其是跟踪监测的效果良好。     

环境因素对山东GPS基准站垂直位移的影响分析

基于山东地壳运动GPS观测网络(CMONOSD)提供的连续观测结果,经过GAMIT/GLOBK软件处理,再采用GRACE,LAD,SG及GLDAS分析陆地水引起的重力变化,分析证明,在该地区陆地水导致的空间重力变化可达100.12±0.7 nms-2量级,采用LAD模型会导致重力长期以微小趋势上升,反之采用GLDAS模型会导致重力长期以微小趋势下降。通过研究大气负荷、陆地水和非潮汐海洋对山东省各基准站垂直位移的影响,发现大气负荷对台站垂直位移的影响最大为8 mm,陆地水次之,非潮汐海洋的影响最小。     

World-wide synthetic tide parameters for gravity and vertical and horizontal displacements

The response of the Earth’s crust to the direct effect of lunisolar gravitational forcing is known as the body tide. The body tide is superimposed by surface-loading forces due to the pressure of the periodically varying ocean tide acting on the Earth, called ocean tide loading (OTL). Both body tide and OTL can be decomposed into components of the same frequency known as tidal parameters. However, OTL is more complicated than body tides because of the dynamic effects of the ocean. Estimating OTL requires a model of the ocean tides and knowledge of the elastic properties of the solid Earth. Thus, synthetic tide parameters (amplitude factors and phase leads) have been developed here on a world-wide grid for gravity and positional displacements. The body tide contributions were added to the oceanic contribution to provide the Earth tide response. The accuracy and reliability of the synthetic tidal parameters have been estimated by comparing observed gravity and vertical-displacement tide parameters with those interpolated from our synthetic model, which shows good agreement. Tests also indicate that the synthetic tide parameters provide realistic gravimetric and displacements for practical use in tidal prediction.     

潮汐对高精度重力测量的改正分析

分析了固体潮和海洋负荷潮对沿海基准站绝对重力测量的影响,以及利用不同海潮模型计算后的精度统计,结果表明全球海潮模型对我国沿海绝对重力测量的改正不是十分精确。并简要分析了海洋负荷潮对相对重力测量的影响。     

四维整体大地测量模型中的重力向量观测方程

本文论述了四维整体大地测量的基本概念。根据Hein和Grafarend等人的基本思想,推导了四维整体大地测量模型中的重力向量观测方程。其中顾及了地球固体潮和地壳形变所引起的观测量的时间相依变量。     

2009-07-22湖北地区日全食期间的重力观测

利用武汉市九峰站CWR C032型超导重力仪和沙洋地区的Lacost G型、ET型弹簧重力仪,对2009-07-22发生在长江沿线的日全食进行了重力观测。首先,对超导重力仪在日全食期间的观测数据扣除重力固体潮汐及气压影响后,分析其幅度变化,没有发现日全食期间及前后出现幅度异常的＂重力谷＂。同时,对G型和ET型重力仪观测数据采用数字滤波器法及多项式拟合重力潮汐法扣除固体潮汐影响后,同样也没有发现日全食期间及前后出现幅度较大的异常。重力实测数据处理和分析表明,2009年日全食期间并未发现＂重力谷＂现象。     

低阶地球引力场长期变化的确定

利用约11年的Lageos人卫激光测距（SLR）资料,反演了地球引力场系数J2和J3变化的时间序列,分析得到每年的2＝(-2.6±0.4)×10-11,3＝(-1.2±0.4)×10-11及18.6年固体潮Love数k2=0.3154±0.0070,相位滞后ε=3.1°±2.0°.由此可以对地幔滞弹和地球各圈层的动力学变化及相互作用提供高精度的天文观测约束。为了提供高精度的J2和J3变化的时间序列,可能的误差源必须考虑,如自转速率变化引起的极潮,引力场系数Jn的低阶和高阶项之间的弱的耦合等。     

An improved empirical model for the effect of long-period ocean tides on polar motion

Because the tide-raising potential is symmetric about the Earth’s polar axis it can excite polar motion only by acting upon non-axisymmetric features of the Earth like the oceans. In fact, after removing atmospheric and non-tidal oceanic effects, polar motion excitation observations show a strong fortnightly tidal signal that is not completely explained by existing dynamical and empirical ocean tide models. So a new empirical model for the effect of the termensual (Mtm and mtm), fortnightly (Mf and mf), and monthly (Mm) tides on polar motion is derived here by fitting periodic terms at these tidal frequencies to polar motion excitation observations that span 2 January 1980 to 8 September 2006 and from which atmospheric and non-tidal oceanic effects have been removed. While this new empirical tide model can fully explain the observed fortnightly polar motion excitation signal during this time interval it would still be desirable to have a model for the effect of long-period ocean tides on polar motion that is determined from a dynamical ocean tide model and that is therefore independent of polar motion observations.     

弹性地球自转动力学理论的研究进展

地球自转的精确测定是高精度大地参考系建立的理论基础,也是天体测量学、大地测量学和地球物理学共同关注的研究领域。研究了弹性地球自转动力学的基本理论,主要内容包括:修正了固体潮和地球自转对地球惯量张量元影响的表达式;首次给出了高阶岁差章动力矩对地球自转的影响;介绍了大气对地球自转影响的数值积分法,并给出了负荷理论方法;总结了大陆水分布对地球自转影响的数值原理;研究了海洋负荷潮汐对地球自转影响的理论和方法,在推导过程中抛弃了传统的直接数值积分法,直接以负荷引力位为基础,并将海潮潮高引入表达式中,推导出了海潮对地球自转影响的有关公式。本文给出的理论公式可为动力大地测量学和天文地球动力学的研究提供理论参考和依据。     

应用人卫激光测距技术测定潮汐形变勒夫数

本文讨论了利用人卫激光测距（ＳＬＲ）资料确定分潮波形式的地球固体潮汐形变勒夫数的可能性,并用１１年的Ｌａｇｅｏｓ－１的人卫激光测跨资料直接解算了四个周日波Ｑ、,Ｏ１,Ｐ１,Ｋ１和四个半日波Ｓ２,Ｋ２,Ｎ２,Ｍ２的弹性和粘弹性地球状态下的地球潮汐形变勒夫数ｈ２ｓ,ｌ２ｓ,结果与ＶＬＢＩ结果相符,与ＩＥＲＳ及Ｗａｈｒ的模型值的潮汐响应趋势相符,这证明了利用ＳＬＲ技术确定潮汐形变勒失数是可行的,从而为传统技术和空间技术提供了一种新的有意义的方法和选择。     

Results of three year observation with a superconducting gravimeter at the GeoForschungsZentrum Potsdam

The superconducting gravimeter (SG) TT70 has been continuously recording gravity data at the GeoForschungsZentrum (GFZ) Potsdam absolute gravity site since July 1992. The recorded data are edited and preprocessed by spike and step detection and elimination and gap filling. An atmospheric pressure correction is carried out on gravity data in the time domain with a complex admittance before tidal fitting. The atmospheric pressure admittance is calculated from tide free output of SG data and local atmospheric pressure using the cross spectral method. The ground water level admittance is determined by a single coefficient. Improvements with these corrections are shown in analysis results. New tidal parameters for Potsdam site are determined and compared with recordings of an Askania spring gravimeter at a nearby site. Deviations against the Wahr-Dehant-model are shown. Polar motion data of the IERS (International Earth Rotation Service, Paris) are used to calculate variations of centrifugal acceleration caused by polar motion (pole tide). These are compared with the corrected tide free output of SG series. For drift determination the polar motion correction is applied on SG data. The nutation period equivalent to the Earth's Nearly Diurnal Free Wobble is calculated from the SG data with a value of T_FCN = (437.4 ± 1.5) sidereal days. This result is compared with those obtained from other SG stations. Received 19 December 1995; Accepted 13 September 1996     

Improvements in height datum transfer expected from the GOCE mission

 One of the aims of the Earth Explorer Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation (GOCE) mission is to provide global and regional models of the Earth's gravity field and of the geoid with high spatial resolution and accuracy. Using the GOCE error model, simulation studies were performed in order to estimate the accuracy of datum transfer in different areas of the Earth. The results showed that with the GOCE error model, the standard deviation of the height anomaly differences is about one order of magnitude better than the corresponding value with the EGM96 error model. As an example, the accuracy of the vertical datum transfer from the tide gauge of Amsterdam to New York was estimated equal to 57 cm when the EGM96 error model was used, while in the case of GOCE error model this accuracy was increased to 6 cm. The geoid undulation difference between the two places is about 76.5 m. Scaling the GOCE errors to the local gravity variance, the estimated accuracy varied between 3 and 7 cm, depending on the scaling model. Received: 1 March 2000 / Accepted: 21 February 2001