蔣志浩

1. 武漢大學測繪學院，湖北 武漢 430079； 2. 國家基礎地理信息中心，北京 100830

全球坐標參考框架是發(fā)展全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最具重要性的基礎設施之一，隨著我國北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)全球化應用，對CGCS2000參考框架維持、更新理論與方法提出了新需要。在動態(tài)地球的客觀環(huán)境中維持我國地心坐標參考框架精確性、動態(tài)性、穩(wěn)定性是我國現(xiàn)代時空基準體系建設的重要組成部分，也是我國社會發(fā)展、生態(tài)文明、智慧社會和國防建設的重要基礎。

論文以計算獲取的高精度CORS網(wǎng)和大規(guī)模GNSS網(wǎng)成果為基礎，以我國自主CGCS2000坐標參考框架的精確性實現(xiàn)、動態(tài)性分析、穩(wěn)定性維持為主線，以CGCS2000坐標參考框架維持和更新中的關鍵技術研究為重點，構建了一套完整的理論體系和有效實現(xiàn)方法。論文主要內容如下：

(1) 對國家CORS網(wǎng)1999年—2016年的連續(xù)觀測成果和大規(guī)模GNSS網(wǎng)1999年—2013年多期數(shù)據(jù)進行精細處理，獲取了精度高(坐標分量精度優(yōu)于±5 mm，速度場精度優(yōu)于±2 mm/a)，范圍廣(覆蓋了中國大陸)，觀測點數(shù)多(1720點)的CGCS2000坐標參考框架成果。

(2) 研究了CGCS2000坐標參考框架與國際地球參考框架的有效連接問題，提出了全球和區(qū)域坐標參考框架站選取原則，采用七參數(shù)法、監(jiān)督分類和分級柵格化方法，對全球框架站點選取進行合理、嚴密的分析，為CGCS2000坐標參考框架全球化奠定基礎。

(3) 研究采用負荷格林函數(shù)方法定量分析了由質量負荷效應造成的地殼非構造形變，利用衛(wèi)星對地觀測數(shù)據(jù)及相關地球物理模型，修正了非構造形變對國家CORS站坐標時間序列的影響。利用主成分空間濾波算法(PCA)提取經質量負荷改正后的CGCS2000坐標參考框架公共誤差(common mode errors , CME)，研究其時空特性。定量分析了非構造形變對CGCS2000坐標參考框架點影響，構建了中國大陸非線性運動參考框架。

(4) 首次將有色噪聲的理論引入了我國CORS站速度估值和實際精度評估中。采用最大似然法定量估計了坐標時間序列中有色噪聲，采用加權最小二乘法處理得到了顧及多種噪聲影響的CGCS2000坐標參考框架站速度估值和實際精度。

(5) 研究了構建全球CGCS2000坐標參考框架的數(shù)學模型，證明了二步法和一步法數(shù)學模型在一定條件下等價。研究結果可完善我國坐標框架構建的基礎理論體系，對CGCS2000框架的全球化實現(xiàn)提供科學方法。

(6) 研究分析了內部約束理論，以框架轉換參數(shù)及其速率變化量最小為標準重新定義框架轉換約束條件，使經過坐標相似變化得到的最優(yōu)網(wǎng)形和初始網(wǎng)形擬合度達到最高，保證了不同觀測技術參考框架的內在純粹性，可充分發(fā)揮不同觀測技術優(yōu)勢。