长期地心非线性运动反演与时间序列分析

作     者：王鑫林 王虎 任营营 焦静 党亚民 WANG Xinlin;WANG Hu;REN Yingying;JIAO Jing;DANG Yamin

作者机构：山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 中国测绘科学研究院北京100830 同济大学测绘与地理信息学院上海200092 

出 版 物：《导航定位学报》 (Journal of Navigation and Positioning)

年 卷 期：2024年第12卷第4期

页      面：198-210页

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：科技部重点研发计划项目(2022YFB3903902,2022YFB3903900) 国家自然科学基金项目(42274044) 地理信息工程国家重点实验室、自然资源部测绘科学与地球信息技术重点实验室联合资助基金项目(2023-01-01) 中国测绘科学研究院科研业务费项目(AR2403,AR2202) 

主　　题：第三次重处理(Repro3) 地心运动 经验模态分解(EMD) 时序分析 交叉验证 

摘      要：地心运动会对以国际地球参考框架(ITRF)为基准进行的大地测量工作产生影响,是推进毫米级参考框架建立和维持的关键。基于国际全球导航卫星系统服务组织(IGS)第三次重处理(Repro3)精化结果,通过网平移法反演了2012—2022年长期的地心运动,为解决地心运动时间序列中高频噪声混淆的问题,采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法进行降噪重构。研究结果表明:Repro3数据可取得更优的反演结果,与美国德克萨斯大学空间研究中心(CSR)发布的结果相比,X、Y、Z方向的误差分别为1.50、1.45和3.97 mm;CEEMDAN方法在保留原始时间序列内在特性的前提下,能更有效地削弱时间序列中的噪声,相比于经验模态分解(EMD)方法,3个方向序列经过该方法处理后信噪比分别提升了23.92%、4.36%和4.74%。另外,对长达十年的反演结果进行分析,发现了一些非季节性周期项与不同程度的长期周期项;同时X、Y、Z 3个方向的时间序列均具有明显的年周期项与半年周期项,其中年周期项振幅最大,分别为1.31、3.39和2.55 mm。