联合地面和星载GPS数据测定地心运动研究

包括固体地球、大气、海洋和陆地水在内的整个地球质量的中心（CM）和固体地球几何中心（CF）之间的矢量偏差称为地心运动，它是由大气负荷、海洋环流、地表水存储、冰川融化及地幔对流等导致的地球质量重新分布引起的。地心运动是监测地球质量迁移和实现高精度高稳定性地球参考架的最基本要素，随着空间大地测量精度和分辨率的不断提高，地心运动研究也变得越来越重要。由于低轨卫星（LEO）对地心变化更为敏感，各类力学模型（地球重力场、大气阻力、太阳光压等）精度在近10年内也得到了显著提高，这使得LEO卫星测定地心运动成为可能。因而本研究拟联合地面和LEO星载GPS数据测定和分析地心运动，并和SLR实测结果和地球物理模型预测结果比较，尝试综合星载GPS结果、地面和星载GPS数据联合解算结果及SLR结果建立地心运动数学模型，为改进地球参考架原点运动模型及研究引起地球质量迁移的地球物理激发机制提供价值的信息。

本课题完成的主要内容包括两部分：利用1983年至2008年地球物理模型（包括大气、海洋、雪、土壤湿度、冰川、海平面变化）研究地心运动，研究结果表明地心运动存在着非线性变化特性，尤其是z方向，大气和海洋的贡献较小，小于0.04mm/yr，主要的贡献来自于雪、土壤湿度和冰川，分别为(0.15mm/yr,0/12mm/yr)。人卫激光卫星数据实测地心运动：单星解算的地心矢量在Z 方向噪声较大，通过双星解算能较好的提高地心矢量在Z 方向的敏感度；地心变化具有强烈的不规则性，为提取处地心运动的周年变化，对双星解算得到的地心运动进行了带通滤波（滤去小于0.7 年和大于1.3 年周期信号的地心变化），滤波结果表明：地心变化在x，y，z 方向均具有较强的周年变化，其中x 方向周年变化较为规则.