利用Lageos1SLR资料解算1990—2001年的地球定向参数

利用12年的Lageos1卫星激光测距资料(1990—2001)解算得到了地球定向参数(EOP)，将该序列的结果与同期的EOP(IERS)CO4进行比较，其外符精度为：极移Xp—0．40mas，Yp—0．42mas，日长变化Dr—0．035ms。     

利用Lageos 1 SLR资料解算1990-2001年的地球定向参数

利用 12年的Lageos 1卫星激光测距资料 (1990 - 2 0 0 1)解算得到了地球定向参数 (EOP) ,将该序列的结果与同期的EOP(IERS)C0 4进行比较 ,其外符精度为 :极移XP— 0 .4 0mas,YP— 0 .4 2mas ,日长变化Dr— 0 .0 35ms。     

IVS分析中心EOP产品及精度评估

介绍了国际测地/天体测量学甚长基线干涉测量服务(International Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Service for Geodesy and Astrometry, IVS)组织机构及下属分析中心概况.系统归纳了目前IVS发布的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品类型及不同观测类型的用途.利用2010—2019年公开发布的观测资料,对IVS不同分析中心的EOP日常监测和服务能力进行了评估.通过构造观测台站所构成的几何体积,分析了EOP精度与测站数量、测站网分布的关系,统计了IVS不同观测类型的EOP解算精度.此外,综合公开发布的美国、欧洲等区域网观测数据,分析了不同地区区域网的常规及加强观测结果与IVS结果的差异.结果表明:EOP的解算精度与观测台站的分布密切相关, IVS常规观测确定的极移分量的外符合精度优于0.2 mas,世界时(Universal Time, UT1)与协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)之差(UT1-UTC)的精度在0.015 ms左右,加强观测的UT1-UTC值与国际自转服务组织(International Earth Rotation Service, IERS)的C04之间存在0.02–0.03 ms的差异.区域观测网的精度受观测网形和基线长度制约,总体劣于IVS观测精度,其中,美国甚长基线干涉阵列(Very Long Baseline Array, VLBA)的常规及加强观测结果与IVS全球观测结果最接近.     

用1998—2001年Lageos-1、Lageos-2卫星激光测距资料估算地球定向参数

利用上海天文台多星定轨的软件（COMPASS），对1998年1月-2001年12月期间的Lageos-1、Lageos-2卫星的激光测距资料重新归算了地球定向参数EOP（COMPASS），并将结果与同期的EOP（IERS）C04进行了比较，得到其外符精度为：极移Xp-O．32mas，Yp-0．34mas，日长变化Dr-0．025ms。     

基于混沌时间序列的Volterra自适应滤波极移预报方法

针对极移复杂的时变特性, 根据混沌相空间坐标延迟重构理论, 提出一种基于Volterra自适应滤波的极移预报方法. 首先, 利用最小二乘拟合算法分离极移序列中的线性趋势项、钱德勒项和周年项, 获得线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值; 其次, 通过C-C关联积分法对最小二乘拟合残差序列进行相空间重构, 并利用小数据量法计算残差序列的最大Lyapunov指数验证其混沌特性, 在此基础上, 构建Volterra自适应滤波器对残差序列进行预测; 最后, 将线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值以及最小二乘拟合残差的预测值相加获得极移最终预报值. 利用国际地球自转服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的极移数据进行1--60d跨度预报, 并将预报结果分别与国际地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC)结果和IERS A公报发布的极移预报产品进行对比, 结果表明: 对于1--30d的短期预报, 该方法的预报精度与EOP PCC最优预报方法相当, 当预报跨度超过30d时, 该方法的预报精度低于EOP PCC最优预报方法, 优于参与EOP PCC的其他方法; 与IERS A公报相比, 该方法的短期预报效果较好, 当预报跨度增加时预报精度低于IERS A公报. 预报结果表明该方法更适合于极移短期预报.     

极潮对VLBI测定基线的影响

本估计了极潮对VLBI测定基线的影响，计算结果表明，地球自转变化和极移引起的极潮对测站径向位移最大影响分别约为0.4mm和16.1mm；对测站水平位移最大值分别近似为0.1mm和4.5mm。采用1989年的EOP参数分别对上海与西德Wettzell、澳大利亚Canberra、日本Kashima和美国Kauai四个站的基线变化计算表明，极潮引起四条基线变化的幅值分别为12.9mm、18.5mm、2.1mm和14.9mm，引起国内上海、昆明和乌鲁木齐三站基线的变化分别可达3－6mm。进一步对极潮的次级效应计算表明，海洋极潮引起上述国内三站的负荷垂直位移最大值分别为0.87mm、054mm和0.48mm。因此，采用毫米级精度的VLBI技术用于天体测量学和大地测量学研究，在归算模型中应考虑极潮的影响。     

用lageos1和lageos2激光测距资料联合解地球定向参数

为了响应国际地球自转服务中心(IERS)和国际激光测距服务中心(ILRS)的呼吁，上海天文台天文地球动力学研究中心参加了对激光测距卫星lageos1、lageos2的资料的分析、计算，提交了关于地球定向参数(EOP)(1998—2001)的联合(1ageos1、lageos2)解算结果报告：(SHAO)2002L01，利用更精细化的和改正了的计算EOP的模型，获得了EOP(SHAO)2002L01系列，该系列与同时期的IERS的EOP(IERS)C04相比，符合程度：极移Xp、Yp好于0．35mas，日长变化Du好于0．030ms。     

大气和带谐潮汐对日长高频变化的影响

用国际地球自转服务提供的高精度日长序列△LOD(IERS(EOP99CO4)，和由美国国家环境预报中心(NCEP)对过去的气象资料进行重新分析和计算，提供的轴向大气角动量序列(AAM)来研究大气和带谐潮汐对地球自转变化(△LOD)中高频振荡激发的贡献。由Multitaper功率谱分析表明，△LOD序列在9．13d(天)、13．63d、13．66d、27．55d周期时呈现出比较强的谱峰，这些谱都在95％的显著性水平以上，有比较强的信噪比。从△LOD和AAM之差值序列谱分析结果及地球带谐响应系数k的估计，表明大气不是△LOD的高频变化的主要激发源。根据理论潮汐周期可知，有可能存在其它的激发源，如海洋对地球自转变化的激发。这还有待于进一步深入探讨。     

基于高斯过程的日长变化预报

由于日长(length-of-day,LOD)变化具有复杂的时变特性,传统线性模型如最小二乘外推模型、时间序列分析模型等的预报效果往往不甚理想,所以将一种新型的机器学习算法—高斯过程(Gaussian processes,GP)方法用于LOD变化预报,并将预报结果同利用反向传播神经网络(back propagation neural networks,BPNN)和广义回归神经网络(general regression neural networks,GRNN)的预报结果以及地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign,EOP PCC)的预报结果进行对比.结果表明,GP用于LOD变化预报是高效可行的.     

无先验基准方法在SLR资料处理中的应用

SLR（satellite Laser Ranging)资料处理一般来说总是由各SLR测站构成的从标框架里进行。为了克服在SLR资料处理过程中对坐标框架的重复定义，利用全球1999年1月到12月的LAGEOS-1的SLR资料以无先验基准方法解算EOP（Earth Orientation Parameters）和所有SLR站的坐标的试验。在SLR资料处理中用无先验基准方法与GPS（Glaobal Positioning System)的不太一样，由于SLR的资料不能把SLR观测站连结成非常牢固的空间多面体（GPS的资料在每一瞬间可以拟测站联成一完整的空间多面体），因此需要加一些约束，以避免法方程出现秩亏。解得的测站从标用7参数转换到ITRF97坐标系，rms为1.3cm。EOP与IERS的eopc04序列相比，Xp、Yp、的rms分别为0.37mas、0.30mas，LOD（Length Of Day)的rmas为0.019ms。     

地球定向参数高精度预报方法研究

<正>地球自转表征了固体地球与大气、海洋、地幔和地核在各种时空尺度上的耦合过程,地球的自转运动可以用地球定向参数(EOP)(主要包括极移两个分量和日长变化)来描述.EOP是地球参考系和天球参考系之间的转换参数,在深空探测、卫星精密定轨和天文地球动力学研究等领域都有重要应用.由于复杂的数据处理过程,空间大地测量技术获取的EOP存在几天至两个星期的延迟.现代空间导航等对EOP预报值的需求日益增长,使得寻求高精度EOP预报方法成为一项需要深入研究的课题.本文     

中国SLR区域网定轨精度的分析

该文利用中国SLR网的实测资料,以SHORDE软件独立解算卫星的轨道和地球定向参数(EOP),并与全球SLR网解算的结果进行了比较。结果表明:中国SLR网30天弧段观测拟合轨道的中误差优于2cm。与全球SLR网解算结果相比,定轨的位置精度可优于50cm;5天弧段测定EOP的精度,Xp、Yp可优于5mas,Dr优于0.2ms。     

章动研究简评

对各种章动理论所采用方法（天体力学的方法，地球物理方法和实测的经验方法）和章动序列进行了简要介绍，对近年来有关的理论和观测的进展，特别是自由核章动，进行了评述，并指出其中存在的一些问题。     

地球定向参数预报误差及其对北斗三号卫星定轨精度的影响

地球定向参数(Earth orientation parameters, EOP)是地球参考系到地心天球参考系之间转换的桥梁,是卫星精密定轨过程中不可缺少的重要参数。以国际地球自转服务(International Earth Rotation Service, IERS)和中国科学院上海天文台(Shanghai Astronomical Observatory,SHAO)提供的EOP参数为例,分析了北斗三号仅区域网观测模式和星地星间联合观测模式下的定轨精度与EOP预报误差间的关系。研究表明,对于IERS提供的产品,其预报误差对仅区域站定轨模式的定轨精度影响较小,但是其10 d内的预报误差对星地星间联合定轨模式定轨精度的影响可达到分米级。对于SHAO提供的产品,两种定轨模式的定轨精度均随着EOP预报天数的增大而逐渐衰减。除此之外,不同产品的星地星间联合定轨模式下定轨精度均小于仅区域网监测下的定轨模式下的定轨精度,表明星间链路的加入可以降低卫星定轨对EOP预报误差的依赖。该研究对区域观测条件下的卫星精密定轨工程实现具有重要意义。     

基于极限学习机的极移中长期预报

传统的极移预报多是基于最小二乘外推和自回归等线性模型,但极移包含了复杂的非线性成分,线性模型的预报效果往往不甚理想。将一种新型神经网络极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)用于极移中长期预报。首先利用最小二乘外推模型对极移序列进行拟合,获得趋势项外推值,然后采用极限学习机对最小二乘拟合残差进行预报,最终的极移预报值为趋势项外推值与残差预报值之和。将极限学习机的预报结果同反向传播(Back Propagation, BP)神经网络与地球定向参数预报比较活动(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC)的预报结果进行对比,结果表明,极限学习机用于极移中长期预报是高效可行的。     

跳步自回归模型在中长期日长变化预报中的应用

利用自回归模型进行日长变化中长期预报时,预报精度逐渐降低.跳步自回归模型在中长期的预报中具有良好的预报精度,且具有较好的预测稳定性.因此,尝试采用跳步自回归模型替代自回归模型进行日长变化预报.最后,利用国际地球自转参数与参考系服务(International Earth Rotation and Reference Systems Service,IERS)提供的EOP08 C04日长变化序列进行实验,并分析比较两种模型的预报结果.实验结果表明,跳步自回归模型用于改善自回归模型中长期预报精度是可行有效的.     

依巴谷输入星表和临时星表H37与射电天球参考架之间的旋转参数

通过比较地球定向参数（EOP）序列和对应的地因参考架，得到了依巴谷输入星表（HIC）和临时星表H37与国际地球自转服务（IERS）基于甚长基线干涉测量（VLBI）建立的河外天球参考架（ICRF）之间的旋转参数。在J2000．0历元，HIC和H37至ICRF的旋转分别为[7．4±1．1mas，70．0±1．2mas，86．8±6.9mas]和[－27.4±1.0mas，10.4±1．0mas，70．3±4．6mas]。由于光学仪器位置坐标精度较低，第三个旋转角的可信度较差。     

天测与测地VLBI资料处理中的剩余钟行为建模

利用实测资料和模拟数据，分析了在天测与测地VLBI数据处理软件CALC／SOLVE中，剩余钟行为连续分段线性拟合的局限性和周期函数拟合的可行性．对CALC／SOLVE系统增配了周期函数拟合模块，并选取了1990年至2001年的1567次天测与测地VLBI实验，进行了剩余钟行为两种拟合模型情况下的实测资料综合解算．结果表明，在获得同等水平的时延拟合残差加权均方根(wrms)的情况下，对剩余钟行为采用周期函数拟合，使得解算参数的个数相比于连续分段线性拟合有显著减少，提高了解算的自由度．虽然在两种模型情况下的台站和射电源坐标以及地球定向参数等的解算精度无显著差异，但周期函数拟合存在可以识别的优势，85％以上的台站坐标和74％以上的源坐标以及51％以上的EOP精度均有所提高，均值分别为0．02mm、0．3μas和1．5μas．     

极移和激发的研究

极称可分为长期极移，钱德勒摆动（CW），周年极移（AN），不规则极移和短周期极移，由于极移运动对不同频率的激发响应是不同的，采用反卷积方法将极移序列进行了分析，对各类极移运动与激发的关系作了对比研究，认为周年极移与激发是逐年不同的，若能将它们逐年进行比较，将会对气象模型提供更好的约束条件，不规则极移可能反映了地球上较大规模的异常气象现象。     

大气和带谐潮汐对日长高频变化的影响

用国际地球自转服务提供的高精度日长序列ΔLOD(IERS(EOP99C04),和由美国国家环境预报中心(NCEP)对过去的气象资料进行重新分析和计算,提供的轴向大气角动量序列(AAM)来研究大气和带谐潮汐对地球自转变化(ΔLOD)中高频振荡激发的贡献。由Multitaper功率谱分析表明,ΔLOD序列在9.13d(天)、13.63d、13.66d、27.55d周期时呈现出比较强的谱峰,这些谱都在95%的显著性水平以上,有比较强的信噪比。从ΔLOD和AAM之差值序列谱分析结果及地球带谐响应系数k的估计,表明大气不是ΔLOD的高频变化的主要激发源。根据理论潮汐周期可知,有可能存在其它的激发源,如海洋对地球自转变化的激发。这还有待于进一步深入探讨。