高精度地球自轉參數(shù)預報的理論與算法研究
發(fā)布時間:2018-12-14 04:36
【摘要】:地球定向參數(shù)包括極移、日長變化或世界時以及章動和歲差,其中極移和日長變化/世界時又稱為地球自轉參數(shù)。由于受到眾多激發(fā)源的影響,地球定向參數(shù)變化極為復雜。而高精度的地球定向參數(shù)是進行地球參考框架和天球參考框架之間相互轉換的必要條件,然由于復雜的數(shù)據資料處理過程,地球定向參數(shù)的獲取往往要延遲數(shù)日,這就使得地球定向參數(shù)的預報成為一項值得深入研究的課題。論文從從地球自轉參數(shù)的理論與方法出發(fā),對影響地球自轉參數(shù)預報精度的因素進行了深入系統(tǒng)的研究,其主要工作如下: 1.提出利用基于誤差修正的灰色GM(1,1)模型對極移進行跨度為1-30天的預報,由于極移預報前后兩期預測結果的強相關性,用前一期誤差對后一期誤差修正之后,可很好的改善灰色模型GM(1,1)的預報精度。通過算例分析,該方法能進一步提高極移短期預報精度,在極移跨度為1-10天的預報上可獲得與國際最好預報精度相當甚至更優(yōu)的預報結果。 2.針對厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生期間極移周年運動振幅和相位可能發(fā)生變化,給極移預報工作帶來諸多問題,采用LS+AR預報模型計算分析了厄爾尼諾現(xiàn)象對極移短期預報的影響,探究厄爾尼諾現(xiàn)象與極移短期預報的關系。算例分析表明,在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生期間,極移預報誤差增大,預報精度降低。為了解決這一難題,提出了適當延長擬合序列長度至17-19年,可更好地反映極移趨勢,提高厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生期間的極移預報精度。 3.針對極移數(shù)據中各周期項具有時變性的特點,且國內外學者在利用最小二乘擬合極移趨勢時,周期項選取大體一致且依據經驗值等缺點,提出了在進行極移預報之前,利用頻譜分析方法確定出所用極移觀測數(shù)據的具體周期值,代替經驗值進行最小二乘擬合,進行極移預報。深入分析極移數(shù)據中Chandler項和周年項對預報精度的影響,由算例結果顯示,將已知觀測數(shù)據確定出的周期項應用到極移預報中會明顯提高預報精度。 4.系統(tǒng)研究了基于LS+AR模型的日長變化LOD短期預報。算例分析表明,在LOD的預報中,其長期周期項18.6年和9.3年項對其預報精度影響較大,不可忽略。顧及這兩項的誤差影響,可大大提高預報精度。1/3周年短周期項對LOD預報精度也有較大影響,高精度預報中應加以考慮。 5.針對地球自轉參數(shù)中趨勢項和各周期項具有時變性的特點,,越是靠近預測點的數(shù)據對預報值的影響越大的特點,提出了利用加權方法以提高近期觀測數(shù)據對地球自轉參數(shù)預報精度的影響。在試驗中設計了四種加權方法,計算結果表明,WLS+AR模型相對于LS+AR模型,在不同預報跨度上預報精度都有不同程度的提高,在中長期預報中精度提高更為明顯,是一種有效的提高地球自轉參數(shù)預報精度的方法。 6.顧及大氣角動量(AAM)與UT1-UTC聯(lián)系緊密且UT1-UTC觀測數(shù)據中其周期項和趨勢項也具有時變性的特點,在LS+AR模型的基礎上提出了應用最小二乘與多維自回歸聯(lián)合預報模型(WLS+MAR)對UT1-UTC進行不同跨度的預報。計算結果表明,LS+MAR模型預報精度要優(yōu)于LS+AR模型,而WLS+MAR模型可進一步提高預報精度,優(yōu)于LS+MAR模型,有效改善UT1-UTC的預報精度。 本文對提出的方法,都通過了大量實測數(shù)據進行了計算驗證與比較,取得了較好的效果,論文成果對提高地球自轉參數(shù)預報精度和可靠性具有一定的參考和借鑒意義。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:P183.31
本文編號:2377936
[Abstract]:......
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:P183.31
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2 李佳凈;利用GNSS技術確定地球自轉參數(shù)[D];長安大學;2016年
本文編號:2377936
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