基于EMD方法的地心运动时间序列分析

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0034

测绘通报 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (2): 6-11.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0034

基于EMD方法的地心运动时间序列分析

乔灵娜^1,2, 赵春梅², 马天明^2,3

1. 山东科技大学测绘科学与工程学院, 山东青岛 266590;
2. 中国测绘科学研究院, 北京 100830;
3. 辽宁工程技术大学, 辽宁阜新 123000

收稿日期:2018-07-02 出版日期:2019-02-25 发布日期:2019-03-05
作者简介:乔灵娜(1992-),女,硕士生,主要研究方向为空间大地测量学。E-mail:1452360245@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（41774013）

Time series analysis of geocenter motion based on EMD method

QIAO Lingna^1,2, ZHAO Chunmei², MA Tianming^2,3

1. College of Geomatics, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China;
2. Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830, China;
3. School of Geomatics, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China

Received:2018-07-02 Online:2019-02-25 Published:2019-03-05

摘要/Abstract

摘要：

针对时间序列混有的高频信息会影响地心运动规律分析的问题，采用网平移法对IGS提供的GNSS周解进行解算，得到2007-2017年地心运动时间序列，对其进行分解重构，剔除高频项，并利用重构时序对地心运动规律作进一步分析探讨。结果表明：本文解算的地心运动在T_x、T_y和T_z方向的精度均为毫米级。EMD方法重构的时序保留了原序列的基本信息，且抑制了高频项的影响，提高了周期贡献率，3个方向的贡献率分别提高了12.3%、16.7%及6.3%。通过分析重构后的时序发现，周年项振幅为各周期对应振幅的最大值，分别为2.32、1.89和2.07 mm；T_y和T_z方向长期变化趋势较T_x更为明显，分别为0.13和-0.27 mm/a；半年项较小，且在T_x和T_y方向上具有时变性。此外，还发现了一些其他较小的年际变化。

关键词: 地心运动, 网平移法, 经验模态分解, 时间序列分析

Abstract:

The high-frequency information mixed with geocenter motion time series will affect the analysis of the geocenter motion. This paper uses the EMD method to decompose and reconstruct the geocenter motion time series from 2007 to 2017 calculated by translation approach using the GNSS solution provided by the IGS, then removes high-frequency terms, and performs the further analysis using the reconstructed geocenter motion time series. The results show that the geocenter motion calculated in the T_x, T_y, and T_z directions are at the millimeter level. The reconstructed time series using EMD method preserves the basic information of the original time series, weakens the influence of high-frequency terms, and improves the contribution rate of each periods, contribution rate in three directions increase by 12.3%, 16.7% and 6.3% respectively. By analyzing the reconstructed time series, the annual amplitudes in three directions are maximum, compared to other period, which are 2.32, 1.89, and 2.07 mm, respectively. In addition, the long-term trends in the T_y and T_z directions are more pronounced than those of T_x, which are 0.13 and -0.27 mm/a, respectively. The semi-annual term is weak and has a time variant features in the T_x and T_y directions. Moreover, some other minor interannual variations have also been discovered.

Key words: geocenter motion, translation approaches, empirical mode decomposition, time series analysis

中图分类号:

P228

乔灵娜, 赵春梅, 马天明. 基于EMD方法的地心运动时间序列分析[J]. 测绘通报, 2019, 0(2): 6-11.

QIAO Lingna, ZHAO Chunmei, MA Tianming. Time series analysis of geocenter motion based on EMD method[J]. 测绘通报, 2019, 0(2): 6-11.

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Time series analysis of geocenter motion based on EMD method

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