测绘学院2014届本科毕业设计中期检查表 - 肖毅

1、测绘学院2014届本科毕业论文（设计）中期检查表学号2010301610404学生姓名肖毅指导教师魏二虎毕业设计题目利用激光测卫(月)数据对地心变化的研究毕业设计（论文）进展情况（学生填写）论文的研究意义地球质心CM（center of mass of the esrth system）是指包括大气圈、水圈、岩石圈、地幔(软流圈和中圈)和地核(液体外核和金属内核)在内的全部物质的质量中心。精确的地心坐标及其运动趋势，可以实现更高精度的地心坐标系，及时掌握并预测坐标系的变化情况。为地球卫星和航天器的轨道设计以及飞行定轨提供更好的坐标参考框架。本文旨在通过利用GLONASS卫星的SLR数据建立较高

2、密度的地心坐标运动序列，并使用傅里叶分析和小波分析的方法对地心运动序列进行波谱分析，获取地心的周期性变化以及长周期趋势等变化规律。结合现有的资料，对地心的运动规律和成因进行猜想，结合外界因素分析影响地心运动的因素以及之间的关系。2、研究进展概况2.1 研究步骤（1）根据任务书的要求从总体上了解论文的研究内容，通过阅读相关参考文献了解课题的相关知识，重点学习后期需要用到的分析方法。（2）撰写开题报告，对已经阅读过的文献进行整理和总结,了解地心运动现阶段的研究状况，国际上对地心的相关服务以及相关的研究方法。并对自己后期如如何开展研究有一个大体规划。（3）收集数据。具体包括数据处理软件Bernese

3、 GNSS Software，Lageos-1卫星，GLONASS卫星星历，地面测站观测文件时间跨度为两年，采样间隔为每天求取一个数据，以及相关数据的国际公布值。（4）利用GLONASS卫星的SLR观测值，进行从2010年1月到2012年2月的计算，获得地心运动序列，对此序列进行傅里叶变换和基于MORLET小波的小波变换，计算出频率域内的振幅和小波系数。（5）将傅里叶变换和小波变换处理后的值在图像上表现出来，以便于后续的地心坐标时间的长期和周期项分析。（6）结合相关的文献，资料以及研究成果，对已经得出的数据进行分析，了解地心运动的周期项和长期项的影响因素有哪些。2.2 现阶段的研究成果 目前的

4、研究成果主要学会利用Bernese软件进行slr数据处理，解决其中遇到的一些问题，并对其中的一些问题有了初步的了解。 处理完两年的GLONASS数据，并成图。 X轴数据： 图 1 GLONASS卫星SLR数据求得地心X方向运动 Y轴数据：图 2 GLONASS卫星SLR数据求得地心Y方向运动 Z轴数据： 图 3 GLONASS卫星SLR数据求得地心Z方向运动从图上可以看出，无论是X轴、Y轴还是Z轴，相对于某一固定的参考框架来书，地心的坐标每一天都是在不断变化的，有着不同程度的波动，同样可以看出，数据在横多地方有着明显的残差存在其中。大多数情况下，地心的数据是在一定的范围内波动的，例如+2cm2

5、cm，但部分数据会出现较大的残差，但考虑到，部分数据的残差对整体数据周期性的影响较小，所以并没有对数据残差进行剔除。后续工作中会对数据进行降噪处理。同样，对于数据，我还进行了小波分析，小波分析的结果如下图所示。X轴小波分析图：Y轴小波分析图：Z轴小波分析：从图中明显可以看出，x轴在240天的周期上具有较为明显的周期项，而Y轴在360天的周期上有较为明显的周期项，而Z轴的周期项在300天左右较为明显。3、待解决问题及计划3.1 现阶段研究难点及拟用解决方案（1）通过图像可以看出，地心运动的波动很大，短时间内存在大量的起伏，首先，数据存在一定的粗差，导致数据部分地区的起伏较大，其次个人认为是解算方

6、法不合理使得结果中存在大量噪声，具体的噪声过滤方法还没有较好的想法，下一步主要尝试噪声的过滤。的到较为平滑的地心运动数据。（2）以目前的结论可以看出，地心所存在的各种长短数据周期中，周年项和半周年项属于比较明显的数据周期，至于一些较短的周期，以及在一些轴向上存在的更为短的周期项，产生的原因和机理还不是很清楚。（3）进过初步的傅里叶分析，但由于数据没有经过滤波处理，导致fft的频谱分析效果不明显，使得数据在各种平率上的响应都很大，难以得出结论是什么周期的波动对地心运动具有更大的影响。3.2 后期工作计划安排后期重点做数据之间的相关性分析，找出地心运动变化的各种影响因素，并结合资料进行分析。具体安排：查阅相关资料，了解在地心运动的短周期高频率部分是否存在规律，和相关的解释机制，学习相关知识。结合相关资料对地心运动的分析，对数据处理所得的成果进行分析解释，了解其中存在的相关关系。结合相关文献资料，整理中间现有成果，撰写论文。