SLR资料解算地球自转短周期变化的协方差分析 - 中国科学院上海.pdf

中 国 科 学 院 上 海 天 文 台 年 刊 年第 期 ， ２０００ ２１ ＡＮＮＡＬＳＯＦＳＨＡＮＧＨＡＩＯＢＳＥＲＶＡＴＯＲＹＡＣＡＤＥＭＩＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｎｏ．２１２０００  ＳＬＲ资料解算地球自转 短周期变化的协方差分析 王 胡小工 冯初刚 黄 成 （中国科学院上海天文台天文地球动力学中心，上海 ２０００３０） 提 要 采用统计定轨理论中的协方差分析方法讨论了卫星激光测距资料解算地球自转的短周期变化 （ ）可达到的内符和外符精度。建立协方差分析的 正交变换算法，并将 ｓｕｂ－ｄａｉｌｙ Ｇｉｖｅｎｓ－Ｇｅｎｔｌｅｍｅｎ 精密定轨和参数解算理论中的多级复弧法推广到协方差分析中。同时考察不解算地球自转的短周 期变化时，其误差对精密定轨和解算地球自转参数的影响。 主题词：协方差分析— 天文地球动力学 — 地球自转参数 — 周日项 — 短周期项 分类号： Ｐ１２８．１５ １ 引 言 地球自转参数或地球定向参数（ ）描述地球参考系相对于瞬时真天球参考系的运动。 ＥＯＰ ［］ ７ 根据国际地球自转服务（ ）的定义 ，极移两分量 ， 表示瞬时自转角速度方向相对于 ＩＥＲＳ Ｘ Ｙ ｐ ｐ 地球北极附近某固定点的运动；世界时ＵＴ１或世界时与协调时之差 ＵＴ１－ＵＴＣ则反映了地球 自转的不均匀性。除了飞行器的定位和导航等实际用途外，利用空间技术精确测定地球定向 ［］ ４ 参数具有重要的天文地球动力学意义 。例如，根据精确的地球定向参数序列确定的地球参 考系可用于地球板块运动和区域性地壳形变的研究。另一方面，地球定向参数序列本身也包 含了丰富的地球物理信息：根据著名的Ｌｉｏｕｖｉｅｌｌ方程，任何地球物理过程（地球内部物质的运 ［］ ７ 动，地震活动，大气和海洋的运动变化等）产生的激发源都会影响到地球自转 。 随着空间技术测量精度的提高和对地球内部各圈层以及大气、海洋的深入了解，地球定向 参数测定的精度和时间分辨率也逐步提高。其短周期变化（ ，以下简称 ）的 Ｓｕｂ－ＤａｉｌｙＴｅｒｍ ＳＤＴ 测定及其与大气、海洋活动的关系是近年来天文地球动力学研究的新方向。美国航空航天局 （ ）利用甚长基线干涉技术（ ）进行的 测定工作（ ） ＮＡＳＡ ＶＬＢＩ ＳＤＴ ＶＬＢＩＩｎｔｅｎｓｉｖｅＣａｍｐａｉｇｎ－Ｃ