地球自转率潮汐变化尺度因子的确定

地球自转速率的潮汐变化与尺度因子成正比,影响尺度因子各种地球物理机制是复杂的,主要有液核、海洋动力学(平衡海潮和非平衡海潮)、大气、地幔滞弹性等.文中讨论了大气、地幔滞弹性,并对影响地球自转尺度因子的同一机制不同理论模型进行了对比分析.     

地球引力场与地球自转变化

本根据现代空间技术测定地球引力场变化的进展，提出了用实测的地球自转参数和实测的低阶重力场变化结合的方法以研究地球角动量变化。其突出的优点是可以使引起地球角动量变化的质量项和速度场项解耦，使原来较复杂的问题简化。作为本提出的方法的实例，我们用Lageos-1和Lageos-2两颗卫星的SLR资料求解ΔC20，计算出ΔLOD序列，与（ΔLOD－Wind)残差序列相比，有较好的一致性，显示出本方法的有效性。     

基于ARIMA模型的地球自转变化预报

准确预报地球自转变化对于精密定位、空间飞行器的跟踪与正常运行,具有重要的科学意义和实用价值。根据周日变化（UT1-UTC）和极移变化（PM）的特性,用最小二乘法,建立了适合于UT1-UTC和PM趋势项和周期项观测数据的拟合模型。对于UT1-UTC残差序列采用差分自回归移动平均（ARIMA）模型进行预报,对于PM残差采用季节性自回归移动平均（SARMA）模型进行预报。实例结果表明：我们的UT卜UTC预报结果比地球自转服务（IERS）产品好,而PM比IERS要差一些。当大气角动量（AAM）和海洋角动量（OAM）数据参与计算后,对UT卜UTC的预报有细微改善,对PM无改善。     

月球平均运动和地球自转速率长期变化的潮汐耗散

利用1983～1994年(共11年)期间,全球人卫激光测距(SLR)观测网对Lageos-1卫星的观测资料,估算二阶重力场系数和潮汐参数。SLR和卫星测高的潮汐解被用来计算月球轨道根数相对黄道坐标系的长期变化和地球自转速率的长期变化。SLR确定的总的潮汐耗散引起的月球平均运动的长期变化为-24.78″/世纪2,与激光测月结果（(-24.9±1.0)″/世纪2) 非常一致。日月潮汐引起的地球自转速率的长期变化为 -5.25×10-22rad /s2,顾及地球扁率变化（2）的非潮汐效应,对应的日长变化为1.49 ms/世纪,与1620年以来的天文月掩星结果（1.4 ms/世纪）十分相符。本文还联合卫星测高和人卫激光测距确定的潮汐解,在月球平均运动和地球自转速率的长期变化中,分离出固体地球和海洋的耗散效应。     

地球同步卫星时间传输系统中的地球自转改正

本文讨论了地球同步卫星时间传输系统中的地球自转改正,通过计算给出单向定时和双向定时中的地球自转改正值。     

同时顾及章动和极移的地球自转方程

通过引进章动坐标系相对惯性参照系的转动角速度随时间的变化,导出了一个可同时解出章动和极移的地球自转方程,用这个方程可同时研究地球的强迫和自由转动,与现行研究地球自转的惯用方法相比,该方法综合性强,易于理解。     

地球自转参数的RFFLS短期预报算法研究

地球自转参数(ERP)是实现地心天球坐标系(geocentric celestial reference system,GCRS)与国际地球坐标系(international terrestrial reference system,ITRS)相互转换的必要参数,是国际GNSS服务组织(IGS)和国际GNSS监测评估系统(iGMAS)分析中心的重要产品。本文针对最小二乘地球自转参数预测算法会造成数据饱和以及新旧数据在数据处理及预报中被同等对待等问题,将遗忘因子引入最小二乘预测算法,进而提高ERP预报精度。遗忘因子递推最小二乘算法能防止数据饱和,降低旧数据的影响,加强新数据的作用,降低在求解拟合参数时出现秩亏矩阵求逆的几率,提高预报精度。本文详细推导了遗忘因子递推最小二乘表达式,探究了最佳遗忘因子,并通过ERP试验将该方法和原最小二乘的试验结果及LS-AR模型的预报结果作对比,发现仅用遗忘因子最小二乘模型预测就可以达到与LS-AR组合模型预测相当的精度。     

液核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。研究了液核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;首次顾及了日月高阶岁差章动力矩对地球自转的影响,引进了周期满足小于等于0 5d和大于等于1 5d的其它摄动机制(例如:大气、海洋和地表水分布等)对地球自转的影响;形式上对Rochester的耗散力矩表达式进行了变换,使得耦合系数变为无量纲的参数。本文的推导理论上更为严格,形式上更为完美对称,并为以后定义液核地球模型的CEP轴和CIP轴打下基础。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。     

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。     

同时顾及章动和极移的地球自转方程

通过引进章动坐标系相对惯性参照系的转动角速度随时间的变化,导出了一个可同时解出章动和极移的地球自转方程,用这个方程可同时研究地球的强迫和自由转动。与现行研究地球自转的惯用方法相比,该方法综合性强,易于理解。     

L&R航空重力仪摆杆尺度因子的确定与分析

讨论了K因子的实验确定方法，基于重力仪检测平台的检测数据和航空重力测量实测数据，分析了K因子对计算结果的影响。     

地球内核的章动效应

地球内核与地球自转有着密切的联系。由于内核的存在,将出现两个新的与地球自转有关的章动模式,即顺向的自由核章动(PFCN)和内核摆动(ICW)模式。本文依据Mathews等人的内核地球章动理论,讨论了归一化章动振幅的Mathews形式和Wahr形式的应用;通过PREM地球模型检测了内核对章动振幅的影响,由此发现内核在亚毫角秒量级上影响主要的章动项,它和当今的观测精度是一致的。     

Rotation of the Earth as a Triaxial Rigid Body

The Earth is taken as a triaxial rigid body, which rotates freely in the Euclidian space. The starting equations are the Euler dynamic equations, with A smaller than B and B smaller than C. The Euler equations are solved, and the numerical results are provided. In the calculations, the following parameters are used: (C-B)/A=0.003 273 53; (B-A)/C=0.000 021 96; (C-A)/B=0.003 295 49, and the mean angular velocity of the Earth's rotation, ω =0.000 072 921 15 rad/s. Calculations show that, besides the self-rotation of the Earth and the free Euler procession of its rotation, there exists the free nutation: the nutation angle, or the angle between the Earth's momentary rotation axis and the mean axis that periodically change with time. The free nutation is investigated.     

依比例符号、不依比例符号和半依比例符号数学定义的改进

三维空间中的制图物体要投影到地球椭球面S上,故存在三维空间X到地球椭球面S的映射f:X→S;x及其投影f(x)的属性、尺寸、形状等特征,被制图者认识和了解是对x进行地图表示的前提,故存在椭球面S到主体认识结构Y的映射g:S→Y。x的观念模型gf(x)可以表示在二维平面Z上,故Y与Z间必然存在映射q:Y→Z。根据非退化区间为等势集合的定理,知f、g、q为双一一函数,从而使x、f(x)、gf(x)与qgf(x)一一对应。而f(x)与qgf(x)是否与地图比例尺1∶M相关、无关或半相关,决定着地图符号qgf(x)为依比例符号、不依比例符号或半依比例符号的归属。这三类地图符号相互转化及条件,证明了事物由量变到质变的辩证规律。     

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。     

地图符号数学定义的研究

根据拓扑学和图论的有关定义及符号构形的知觉阈值,提出符号清晰描绘和表示的下极限--极限圆概念,通过地物在平面上投影的图上面积与极限圆的比较,推导了依比例符号、不依比例符号和半依比例符号的数学定义,从而使这三类地图符号的基本概念获得了精密的数学形式和定量描述。探讨了这三类地图符号的依存关系和相互转化的条件,使不依比例符号和半依比例符号随地图比例尺的缩小而数量倍增的规律得到了理论解释。     

基于信息熵的遥感分类最优空间尺度选择方法

以影像分类为例,从类别可分性的角度提出了基于信息熵的最优空间尺度选择方法。实验结果表明,基于信息熵的最优尺度选择方法的结果有很好的合理性,符合实际的分类结果,能够在一定程度上指导实际遥感分类中的空间尺度选择。