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【科学代码】地球潮汐负荷影响与形变监测计算系统

章传银、柯宝贵等 蔻享学术 2022-07-07



地球潮汐负荷影响与形变监测计算系统
(Geodetic Computation for Solid Earth Tide, Surface Load Effects and Deformation Monitoring) ETideLoad4.0

开发人:章传银 柯宝贵 王伟 蒋涛 等
开发单位:中国测绘科学研究院
开源类型:开源
版本:4.0
邮箱:zhangchy@casm.ac.cn
QQ: 916601604

蔻享学术代码下载页面:
https://code.koushare.com/#/code/codeDetail?codeId=206
(请复制链接至浏览器打开,或点击左下方“阅读原文”跳转)
更多代码介绍亦可访问:https://zcyphygeodesy.com/

该程序是一种用于地球物理大地测量监测科学计算的Windows程序包,包含50多个win64程序和600多个功能模块。都在Visual studio 2017 x64集成环境中,采用QT C++(界面)、Intel Fortran(核心功能模块)和mathGL C++(数据可视化)代码级混合编程技术研发。用户可根据工程或研究需要,设计个性化技术流程,灵活组织有关功能模块,完成地面及固体地球外空间各种潮汐/非潮汐影响监测计算,全球或区域形变场/时变重力场/地面稳定性/陆地水/地表动力环境变化监测,以及多源异构大地测量深度融合等工作。

ETideLoad4.0三大技术特点

(1) 严格采用科学统一的标准与解析相容的算法,精密计算地面及固体地球外部空间点(泛指海洋、低空和卫星等不与地球固连的空间点)全要素大地测量观测量和参数的固体潮、海潮及大气潮负荷效应,非潮汐极移效应,**潮汐影响与地球质心运动,实现地面全要素大地测量各类潮汐影响全球预报。

(2) 计算大气、海平面、土壤水、江河湖库水和冰川冰盖雪山等地表环境负荷非潮汐变化导致的全球或区域非潮汐负荷形变场及时变重力场;综合多种大地测量监测量时间序列,基于固体地球形变理论,整合地表环境负荷观测数据,监测区域陆地水时空变化,精化高分负荷形变场及时变重力场时间序列。

(3) 构建区域统一、长期稳定、高抗差性能的几何物理时空监测基准,开展CORS网、多源异构InSAR及多种大地测量协同监测与解析深度融合的科学计算;按客观自然规律,由大地测量几何物理场格网时间序列,构造地面稳定性降低定量辨识准则,实现地面稳定性变化空间无缝、时间持续的定量跟踪监测。

ETideLoad4.0科学计算系统架构

ETideLoad大地测量监测量概念

因技术需要,ETideLoad约定了大地测量监测量概念。


(1)大地测量监测量表示当前历元时刻的大地测量观测量或参数,与其一段时间内的平均值或某一参考历元时刻大地测量观测量或参数之差。大地测量监测量通常用大地测量观测量或参数变化(特指时间差分)表示。如地面重力变化、地倾斜向量变化分别表示地面重力监测量和地倾斜监测量。

(2)监测量类型及单位约定:高程异常/大地水准面变化(mm,毫米)、地面重力/扰动重力变化(μGal,微伽)、地倾斜/垂线偏差变化(ms/mas,0.001ʺ/毫秒/毫角秒);地面水平位移(东向/北向, mm)、地面径向位移(大地高变化mm)、地面正(常)高变化(mm);扰动重力梯度变化(10μE)、水平重力梯度变化(北向/东向10μE);卫星轨道摄动位(0.1m²/s²)、摄动力及其三维分量 (μGal)、扰动重力梯度对角线三分量变化 (10μE);陆地水负荷等效水高(cm)、海平面变化 (cm)、海洋潮高 (cm) 和大气压 (hPa)。

(3)监测量向量方向约定

①地倾斜/垂线偏差变化SW。**分量指向南方向,第二分量指向西方向,与地面重力/扰动重力方向构成右手直角坐标系,即自然坐标系;

②站点水平位移EN。**分量指向东方向,第二分量指向北方向,与径向位移(大地高变化)方向构成右手直角坐标系,即东北天坐标系;

③水平重力梯度变化NE。**分量指向北方向,第二分量指向东方向,与扰动重力梯度方向(铅垂线方向)构成右手直角坐标系;

④分潮调和常数。**分量为同相幅值(余弦分量),第二分量为异相幅值(正弦分量)。


编辑:黄琦



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