IERS地球参考系统大地测量常数及其实现

! "# 表 E" 3 4 5 6 数字标准 F H
7 & B G E" 3 4 5 6% * . * $ / 0 & ’ , 2 & % + & $ + 符号 数 "" 值 ! . .+ . !/ " %O K
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不确定性 定义的
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E" 前言
& ’ ( )的参考系统和产生程序都是基于国际科 *( 学组 织 的 决 议 和 决 定 ’ ! 天体 系统基于& 国际 0\" 天文 联 合 会 # 的决议" ! ! 0 /" * . . *# Z !" * . . +# Z *
! $ $ "_$ "_* $ $ 收稿日期 ! 万方数据 作者简介 ! 陈俊勇 ! 中国科学院院士 ! 大地测量学家 ! 主要研究方向为天文大地测量 ! 已发表专著 * 论文 * * . # # 年生 ! $部! + $ 多篇
位* # 但永久性 潮 汐 所 引 起 的 永 久 性 形 变 的 贡 献 仍 存在于 ) 零 潮 汐* 位 中$ 若 将 它 也 移 去$ 这样就得到 ) 无潮汐 * 位! 在 此 作 一 重 要 注 记’ 不像讨论位的情 况$ ) 零潮汐 * 这一术语应用于地壳和) 平 均 潮 汐* 应 用于地壳是一个意思 " # ) 无潮汐 * 值$ 即所有潮汐效应均按模型在某一 大地测量值中 移 去 # 由 于 扰 动 源 是 永 久 存 在 的 $ 因 此一个真实的 ) 无潮汐 * 量是观测 不到的 # 应用 于大 地位和应用于地壳点位移的潮汐模 型是基 于标 称勒 夫数 # 参考的大 地 位 模 型 和 地 球 参 考 框 架 $ 它们是 由应用这些模型而移去潮汐的贡 献 $ 则称 之为 ) 通用 无潮汐 *量 # 因 为 响 应 于 永 久 性 潮 汐 部 分 的 形 变 $ 其特征是以长 期 勒 夫 数 为 标 志 $ 这一勒夫数本质上 不同于标称的 勒 夫 数 $ 因为) 通 用 无 潮 汐* 勒夫数的 数值并不相应 于 真 的 无 潮 汐 值 # 若 没 有 潮 汐 摄 动 $ 真的无潮汐值是可以观测到的 # & \, ,$ & 0\ 和& 0, 都曾以大会决议形式 建议 ) 将地球永久 性 潮 汐 所 产 生 的 间 接 影 响 予 以 移 去 * $ 也就是采用 ) 零 潮 汐* 值# 然 而 总 的 来 说$ 大地测量 界在分析空间 大 地 测 量 数 据 时 $ 至今仍没有采用这 一建议 $ 因此在 测 站 坐 标 及 其 有 关 的 分 析 报 告 中 所 列的数据仍是相应于 ) 通用无潮汐 * 值#
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大地测量与地球动力学
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和& & ’ ( )规 范 ! ! $ $ #" ’ ( )以前的标准和规范 的主要差别来自采用了第 ! / 次& 0\ ! $ $ $ 年 大 会的 有关决议 # 这些决议澄清和扩展 了 & ’ ( )所采用的 一些参考系统的某些概念 $还引 入了 应 用于 参 考 系 统 之 间 转 换 方 面 的 一 些 重 要 修 订 #& ’ ( )规范 ! " 的一些改变主要是由下面几个因素所引起 ! $ $ # % *& 的 ’ & ’ ( )采 用 了 & J ( W ! $ $ $( & 0\ 采 用 了 新 的 章 动岁差理论 $ 为了与 章 动 模 型 保 持 一 致 而 修 改 了 原 来采用的固体潮模型 $ 使用了新的大地位模型 #
B ? 2 5[ 9 5 ; 5 N I " # * 7 + 7 #< & / # + &( & / M # $ + $ < # $ $ $ % # $ B* ’ )N I L L )! ; )"* ! 8 B , 2 $ & 0 2 2 7 7 2 K L 7 = 4 1 7 2 M 2 7 2 5 > 2K K L 2 O K 2 ; 6 2 L = >> ; 5 K L 4 5 L K4 5 6L ? 2 = 77 2 4 1 = F 4 L = ; 56 2 M = 5 2 6: ’ ( )4 7 2 "J N I N& = 5 L 7 ; 6 9 > 2 6 = 5L ? 2P 4 2 7 A ) ; O 25 2 Q> ; 5 L 2 5 L K= 5L ? 2& ’ ( )B ; 5 < 2 5 L = ; 5! $ $ #! 2 K 2 > = 4 1 1 ? 25 2 Q6 2 < 2 1 ; D P P NL P " # O 2 5 L K4 M L 2 7 L ? 22 O 1 ; O 2 5 L; M& 5 L 2 7 5 4 L = ; 5 4 1J 2 7 7 2 K L 7 = 4 1( 2 M 2 7 2 5 > 2) K L 2 O! $ $ $ & J ( ) ! $ $ $ 4 7 22 O ? 4 D P N N P K = F 2 6 A J ? 2 7 2 4 1 = F 4 L = ; 5; M & J ( ) ! $ $ $! = A 2 A L ? 26 2 M = 5 = L = ; 5! O 4 = 5P 4 7 4 O 2 L 2 7 K; M & 5 L 2 7 5 4 L = ; 5 4 1J 2 7 7 2 K L 7 = 4 1( 2 M 2 7 D 2 5 > 2W 7 4 O 2! $ $ $" & J ( W ! $ $ $# 4 5 6> ; 5 6 = L = ; 5 KQ ? = > ?; 9 ? LL ;: 2K 4 L = K M = 2 6: L ? 2M 7 4 O 24 7 2K L 9 6 = 2 6 AJ ? 2 I N 6 = M M 2 7 2 5 > 2 K: 2 L Q 2 2 5& J ( W ! $ $ $4 5 6L ? 2P 7 2 < = ; 9 K& J ( W 5L ? 2? = K L ; 7 5 67 2 K 2 > L = < 2> ? 4 7 4 > L 2 7 = K L = > K4 7 2 N4 P ’ ’= ! ; = 5 L 2 6; 9 L AZ 2 K = 6 2 K L ? 27 2 1 4 L = ; 5 K ? = K= 5 > 1 9 6 = 5 ? 2 = 7L 7 4 5 K M ; 7 O 4 L = ; 5P 4 7 4 O 2 L 2 7 K4 O ; 5 ? 2P 7 2 < = ; 9 K P P IL IL 7 24 1 K ;I = < 2 5 = 5L ? 2P 4 2 7 A & J ( W P ’ ’4 & " # ! # ! C * " $ + , & ’ ( )B ; 5 < 2 5 L = ; 5 ! $ $ # & 5 L 2 7 5 4 L = ; 5 4 1J 2 7 7 2 K L 7 = 4 1( 2 M 2 7 2 5 > 2) K L 2 O! $ $ $" & J ( ) ! $ $ $ & 5 L 2 7 D N -D " # ! & J ( W ! $ $ $ 5 4 L = ; 5 4 1J 2 7 7 2 K L 7 = 4 1( 2 M 2 7 2 5 > 2W 7 4 O 2! $ $ $ 2 ; 6 2 L = >> ; 5 K L 4 5 L K I " # # ) 地球系 统 基 于 & ) 天体 ! $ $ $ \, , 决 议 !" * . . *# 和地球系统 之 间 的 转 换 基 于 & ) 0\ 决 议 Z *" ! $ $ $# 时间坐标的定义 $ 时间系统的转换 $ 光传播模型和大 规模物质 运 动 也 都 基 于 & 和 0\ 的 决 议 " 0 /" * . . *# " # # % Z * ! $ $ $
无潮汐值即所有潮汐效应均按模型在某一大地测量值中移去由于扰动源是永久存在的因此一个真实的无潮汐量是观测不到的应用于大地位和应用于地壳点位移的潮汐模型是基于标称勒夫数参考的大地位模型和地球参考框架它们是由应用这些模型而移去潮汐的贡献则称之为通用无潮汐量因为响应于永久性潮汐部分的形变其特征是以长期勒夫数为标志这一勒夫数本质上不同于标称的勒夫数因为通用无潮汐勒夫数的数值并不相应于真的无潮汐值若没有潮汐摄动真的无潮汐值是可以观测到的amp
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F9 F" 潮汐改正
地球周围的 引 力 位 是 可 以 直 接 观 测 的 $ 它是外 部物体的潮汐 引 力 位 和 地 球 位 的 联 合 # 潮 汐 位 ! 外 部" 既包含不依赖时间的部分 ! 永 久 性 潮汐 " $ 也包含 了依赖时间的部分 ! 周期性潮汐 " # 大地测量中 有 一 部 分 值 受 到 潮 汐 的 影 响 $ 如地 面点位受到潮汐位所引起的固体 地 球 形变 的 影 响而 产生位移 $ 这一 类 位 移 也 包 括 了 永 久 性 部 分 和 时 变 部分 # 移去观测点 位 中 潮 汐 所 贡 献 的 时 变 部 分 $ 这样 所得到的测站位置是处于 ) 平均潮汐 * ! 简称) 平均* " 的地壳 $ 相应的 位 是 ) 平均潮 汐* 位# 由 潮 汐 位 所 产 生形变的永久性部分仍存留在平 均 地 壳中 # 与 之 关 联的大地位的 永 久 性 变 化 $ 以及潮汐位的永久性部 分也包括在平均潮汐位中 # 这些 都 相 应于 真 正 的平 均值 $ 没有由于 潮 汐 力 所 引 起 的 周 期 性 变 化 $ 例 如$ 平均潮汐 大 地 水 准 面 $ 就相应于没有) 非引力位扰 动* ! 如洋 , 流, 风" 的 平 均 海 面# 总 之$ 相应于) 平均 潮汐 * 的量是 定 义 在 涉 及 平 均 潮 汐 地 壳 或 平 均 潮 汐 大地水准面上的 # 从平均潮汐 位 中 移 去 了 外 部 位 的 永 久 性 部 分 $ 万方数据 这样的位就 称为) 零 潮 汐* 位$ 这就是严格的) 大地
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测 量常数及其实现 ! #中一些新的内容 ! 特别是& " # 后的 & ’ ( ) 规范 " ! $ $ # ’ ( ) 采用国际地球参考系统 ! $ $ $ & J ( ) ! $ $ $ 即国际地球参考框架 ! 主要参数$ 及其应满足的条件 一些新进展 % 对 & J ( ) ! $ $ $ 的实现 ! $ $ $" & J ( W ! $ $ $#的 定 义 $ 进行了研究 ! 重点指出了它和历史上各个 & 特色及其联系 % J ( W ’ ’ 的不同 $
第! "卷 第#期 !$$" 年 % 月
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学 [ V\(C0 ]V W, ’ V ^ ’ ) X 0C ^, ’ V ^ XC0R & B )
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大地测量常数及其实现 3 4 5 6 地球参考系统 $
陈俊勇
" 国家测绘局 ! 北京 "* # $ $ % # $
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摘 " 要 " 介绍了国际地球自转服务局 " # 所定义的 地 球 参 考 系 统$ 大地 & ’ ( )! & 5 L 2 7 5 4 L = ; 5 4 1’ 4 7 L ?( ; L 4 L = ; 5) 2 7 < = > 2
关键词 "& # # ’ ( ) 规范 " ! $ $ # $ $ $" & J ( ) ! $ $ $ $ $ $" & J ( W ! $ $ $# " 国际地球参考系统 ! "国际地球参考框架! "大地
测量常数
中图分类号 ! ! ! +"""" 文献标识码 ! 0
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名 "" 称 引力常数 地心引力常数 ! " ’ ,R . @ 地球赤道半径 地球扁率 地球动力构形因子 地球标称平均角速度 地球平均赤道重力 地球大地水准面的位 地球大地位比例因子
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注 ’+ + 零潮汐 * 的数值 ( K * % ,$ ’$ !" 和 ) ’ 的数值相应于 ) $ a >I "+ B$
F" 大地测量常数和潮汐改正
FG E" 3 4 5 6 所采用的大地测量常数
表 * 所列的大地测量 常 数 都 依 据 ) ! 国际度量 & 衡单位 $ " 单 位 给 出$ 亦即对地心系统采用) 地 * . . % 心坐标时间 * ! 作 为 时 间 坐 标#对 于 月 地 质 心 J B ," 系统采用 ) 质心坐标时间 * ! 作为时间坐标 # J B Z"