COMPASS地球参考框架的建立和维持

探讨了COMPAAS地球参考框架所对应的地球参考系统的定义、地球参考框架的建立和维持方案,并选取我国现有的COMPASS跟踪站和IGS跟踪站数据进行了一系列的仿真验证。分析了跟踪站分布对地球参考框架的影响以及多分析中心组合对参考框架周解稳定性和可靠性的影响。试验结果表明,全球均匀分布的跟踪站在20个左右时就能基本满足建立地球参考框架的需求,为了保障地球参考框架的长期稳定性和精度,全球均匀分布的跟踪站应为30个左右;引入多个分析中心组合处理生成最终解不但可以探测出单个数据处理中心所引入的粗差,也可进一步增强周解的稳定性和可靠性。     

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。     

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.     

利用VLBI、SLR技术建立我国地球参考框架

本文首先概述了VLBI、SLR数据的特点,给出了建立地球参考框架的模型;通过对模型中参数的协方差分析,得出了利用10～15个良好分布且具有高精度站坐标的VLBI站就可建立和维持精度为苦干厘米的我国最佳地球参考框架的结论;最后,提出了利用VLBI站和国内现有SLR固定站的并置观测建立我国VLBI/SLR地球参考框架的这一途径,并对此框架的作用进行了探讨。     

利用北斗系统建立和维持国家大地坐标参考框架的方法研究

2000中国大地坐标系统（China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000）的建立和维持主要依赖于GPS技术,不利于保障国家时空信息安全。中国北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）提供亚太区域服务,可满足中国及周边地区高精度定位导航应用需求,对建立和维持国家大地坐标参考框架具有重要意义。研究利用已建成的北斗基准站网观测数据,实现基于BDS技术、并与国际地球参考框架（International Terrestrial Reference Frame,ITRF）一致的国家大地坐标参考框架,为今后国家级和全球性北斗坐标参考框架（BeiDou Terrestrial Reference Frame,BTRF）的建立和维持提供理论基础和方法支撑。初步计算结果表明,积累2 a以上的观测数据,利用单独BDS数据可以获得与GPS精度相当的水平速度场,精度约为2~3 mm/a。基于单独BDS数据,测站残差平面和高程的重复性分别可优于0.8 cm和1.7 cm。利用BDS数据已可监测到测站高程方向的季节性变化。此外,还对单独BDS与GPS数据计算的坐标可能存在的与经纬度相关的系统误差进行了分析。总体来说,目前的北斗系统可满足建立和维持中国cm级大地坐标框架的需求。     

国际地球参考框架建立与维持的研究进展

针对现代大地测量学对毫米级国际地球参考框架的需求,该文简单回顾了国际地球参考框架的发展概况,系统地介绍了国际地球参考框架建立方法及基准约束的演变情况;在此基础上,详细阐述了两种国际地球参考框架维持方法,即线性模型和非线性模型维持方法的框架点坐标位移模型改进情况、地球质心运动模型改进情况,及监测网和并置站的布设情况;最后,给出了国际地球参考框架的改进计划,指出了动态实时维持是下一步的研究重点,对参考框架维持方法的研究具有一定的参考价值。     

国际地球参考框架2000(ITRF2000)的定义及其参数

对国际地球参考框架2000(ITRF2000)的定义、主要参数及其应满足的条件进行了研究,重点指出了它和历史上的各个ITRFyy的不同,并阐述了各个ITRFyy的联系和区别,给出了它们之间相互转换的参数。     

顾及非线性变化的地球参考框架建立与维持的思考

介绍了全球及区域参考框架(ITRF)的发展现状,探讨了国际地球参考框架(ITRF)的不足,给出了使用顾及非线性变化的速度模型建立和维持参考框架的思路,并分析了解决不同类型非线性变化的处理方法。在此基础上,探讨了区域参考框架建立与维持的方法。最后展望了全球大地观测系统背景下的未来ITRF发展趋势。     

国际地球参考框架（ITRF）

本文较详细介绍了国际地球参考框架（ＩＴＲＦ）建立的背景,定义和实现等方面的诸问题,特别是说明了有关应用以及ＷＧＳ８４的关系,可供从事ＧＰＳ测量和使用其成果时参考。     

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。     

地球参考框架的网格计算

针对当前国际地球参考框架让算策略的缺陷,提出一种基于网格的分布式计算策略.初步搭建了网格计算平台、构造了网格节点元计算算法及元计算融合算法.试验表明,网格计算能够显著提高地球参考框架计算速度,具备广阔的应用前景.     

国际地球参考框架(ITRF)的新进展

本文综合叙述了ＩＴＲＦ的原点,尺度,定几以及关于垂直基准方向的问题,可供了解使用ＩＴＲＦ和参与ＩＴＲＦ有关工作以及事空间大地测量观测与数据处理者参考。     

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。     

CORS坐标参考框架更新探讨

CORS系统运行过程中,由于站点的相对沉降、搬迁、天线更换等原因,导致基准站/网坐标发生了明显变化,必须进行局部站点或站网更新。本文阐述了CORS坐标参考框架的更新原则、方法,针对广东省CORS改造升级过程基准站坐标变化情况,发现了引起基准站坐标变化的天线罩问题,并研究了“偏心观测量”的处理方案;研究解决了个别基准站坐标更新及基准站网坐标参考框架更新问题,保证了广东省CORS系统的持续、高精度运行及站网坐标参考框架的延续。     

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。     

多普勒系统对历元地球参考框架的影响研究

针对历元地球参考框架在确定站点高频非线性运动和季节性变化方面具有国际地球参考框架不具备的优势问题,该文通过比较两种技术间组合策略建立的多源融合历元地球参考框架的精度,研究DORIS对于多源融合历元地球参考框架的影响。通过基于坐标的法方程叠加方法进行技术内法方程叠加和技术间组合,并利用并置站条件联系不同技术的法方程,从而建立多源融合历元地球参考框架。结果表明,DORIS的引入并不会对多源融合历元地球参考框架的基准定义或其他3种技术站点的点位精度产生较大的影响,同时能够体现4种技术中精度较差的DORIS对于ETRF的精度及稳定性的影响。     

地球参考框架ITRF2014结果分析

ITRF2014是地球参考系的最新实现。该框架利用正弦函数估计负荷对台站位置的季节性效应,与ITRF2008相比,可以得到更稳定、精确的速度场;另外,ITRF2014引入了震后形变模型,可以更好地分析测站的非线性运动。本文通过分析发现:ITRF2014其原点相较于ITRF2008,其符合精度为3.5 mm;两种技术(VLBI和SLR)在2010.0历元确定的尺度因子不符值为1.18 ppb;同时,局部测量解与空间大地测量解解算的本地连接向量仍存在较大不符。     

国际地球参考框架(ITRF)的研究现状及展望

国际地球参考框架的最新版本已将测站非线性变化纳入模型之中,然而目前最优的顾及测站非线性变化的地球参考框架建立方式仍有待深入研究。首先重新处理了全球分布的全球定位系统测站2004−2016年的观测数据,获取了自洽精确的基础数据;然后改正了13个CMONOC（crustal movement observation network of China)基准站的震后形变,分别建立了基于函数模型的FREQ2016以及顾及环境负载改正的GFZ2016和EOST2016地球参考框架;最后通过对比分析模型拟合度、速度场和周期性信号,探讨了目前最优的顾及测站非线性变化的地球参考框架建立方式。结果表明,FREQ2016的验后残差WRMS(weighted root mean square)平均值最小;FREQ2016测站季节性信号更为显著,尤其是半周年信号;三者的水平速度差异可以忽略（< 0.08 mm/a）,个别测站垂向速度差异较大,最大可达1.3 mm/a,FREQ2016水平速度场的形式误差减小约10%。因此,目前基于函数模型的建立方式优于顾及环境负载改正的建立方式。

     

高精度国际地球参考框架的研究进展

针对地球动力学等对毫米级国际地球参考框架的需求,介绍了国际地球参考框架的最新研究进展,探讨了现今顾及测站非线性运动的国际地球参考框架的局限性,并在毫米级国际地球参考框架建立的方法和技术改进方面提出了一些见解,对高精度国际地球参考框架的实现具有一定的参考价值。