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简介

  极移服务[1]

  polar motion service

  用天文学的方法系统地测定、计算和提供地极坐标,直接为大地测量、地球物理、空间科学及其他国民经济、科学研究和国防建设部门服务的一项工作。早期的极移服务主要为通过天文观测确定纬度变化,并由纬度变化推算地极坐标。在原子时出现以后,1968年起国际时间局实施利用纬度和时间观测同时解算地极坐标。20世纪70年代起先后有人造卫星多普勒跟踪、月球激光测距、人造卫星激光测距、甚长基线干涉测量、全球定位系统等新技术用于极移测定,获得的地极坐标资料周期短、精度高。进行极移服务的国际机构先有国际纬度服务,后有国际时间局和国际极移服务。1988年起后两个机构改组为国际地球自转服务,同时开展时间和极移服务。目前,国际上进行极移服务的机构有:国际纬度服务(ILS)、国际极移服务(IPMS)、国际时间局(BIH)、达尔格伦地极监视服务(DPMS)、苏联标准时刻(ЭВ)、中国极移服务等。

国际机构

  国际纬度服务于1899年开始工作。它的优点是:参加的台站都位于北纬39°08┡,配备同样的仪器,采用相同的观测方法,观测相同的恒星,从而消除了各台站的公共非极变化的影响。它提供了研究极移的宝贵资料。它的缺点是:台站少,非极变化影响太大,处理方法前后不统一,发表结果太慢,精度不高。成立以来的工作结果发表在《国际纬度服务成果》各卷里,其中包括各个时期ILS所定的地极坐标,误差在1米以上。

  国际极移服务是1962年成立的。目前它综合世界上的测时、测纬结果,提供系统的地极坐标(x,y),误差在1米左右。

  国际时间局地极坐标工作开始于1955年。当时,由于ILS提供地极坐标的速度太慢,不能满足时间服务的需要,因而成立了快速纬度服务,自行计算地极坐标,对世界时作极移影响的改正。后来发展为BIH系统。从1955年底起,公布每十天一组的地极坐标的内插值和外推值。1962年起,公布每五天一组的地极坐标。1968年起,国际时间局采用了一个新系统,称为“1968年BIH系统”。1968年BIH系统取国际习用原点(CIO)为地极坐标原点,采用新光行差常数,并且重新订定各个参加台站的经度采用值。对于1967年下半年,地极坐标从历元平极为原点归算到CIO为原点的改正值为:

  xCIO-xm=+0奖007,

  yCIO-ym=+0奖233,

  式中xCIO和yCIO是以CIO为原点的地极坐标,xm和ym是以历元平极为原点的地极坐标。从1968年起开始用测时、测纬资料联合解算地极坐标。这一系统一直沿用至今。1972年起,BIH系统中加进了以人造卫星多普勒观测方法确定的地极坐标的资料。目前BIH发表的地极坐标的误差在1米左右。

  1967年,美国在成功地利用人造卫星多普勒观测方法确定地极坐标后,成立了达尔格伦地极监视服务。它根据十多个观测站的多普勒观测资料确定相对于CIO原点的地极坐标,每两天公布一次。它获得的地极坐标资料周期短,精度高,可以直接提供极移的细节。但是,这种新技术与经典方法所提供的地极坐标之间还存在系统差。同时,DPMS的长期稳定性也有待考验。

  苏联标准时刻系统中的纬度服务工作开始于1953年。当时采用奥尔洛夫单台站纬度观测计算地极坐标的方法,综合苏联本国五个台站的观测结果计算地极坐标。用这种方法计算的地极坐标,是相对于历元平极而言的。苏联1968年曾采用BIH的CIO系统,但1970年起改用历元平极,1975年起重新采用CIO系统。

中国机构

  中国极移服务工作开始于1964年,主要是由天津纬度站提供相对于历元平极的地极坐标。1971年后继续综合天津纬度站、上海天文台、北京天文台、测量与地球物理研究所武昌时辰站、陕西天文台、云南天文台的纬度观测资料计算地极坐标,提供相对于历元平极的地极坐标。1977年后,取1968.0年的瞬时极为地极坐标原点,利用国内外的测纬资料联合解算对于该原点的地极坐标,这就是极原点系统(JYD)。它提供1949.0年以来的每五天的地极坐标值,误差在1米左右。

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