地心运动能够反映全球范围内的质量重新分布以及固体地球和水圈、大气圈之间的相互作用。地表流体质量重新分配引起的周年地心运动最为突出,如果忽略这一影响,可能会导致海平面变化估计出现偏差。因此研究地心运动可以解决ITRF实现与ITRS定义并不完全一致的问题,从而提高整个参考框架的精度。论文的主要工作和成果如下:(1)本文利用公式详细推导了地心运动的监测方法,并就造成地心运动的原因、如何利用人卫激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)技术解算地心运动等关键性问题进行了分析。(2)本文创新性的将最新的低轨地球动力学卫星LARES引入到高精度地心运动解算当中,结果能达到mm级精度。对于相同的解算策略,LARES可以有效的提高传统激光测距卫星(LAGEOS-1/2、Etalon-1/2)在解算地心运动方面的精度。同时针对LARES卫星,解算策略中设置不同的阻力系数组合以及解算低阶重力场位系数到不同的阶次以得到精度最高的地心运动。结果表明针对LARES卫星不同阻力系数设置对地心运动解算的影响区别很小,低阶重力场位系数解算到4阶次得到的地心运动精度最高。(3)本文提出了地心运动时序分析的多通道奇异谱(Multi-chnnel Singular Spectrum Analysis,MSSA)方法。利用该方法分析发现了 2002年-2016年共15年去掉趋势项地心运动时间序列的四个主要周期成分。三个方向上均发现了较为一致的周年周期、半周年周期以及准1.5年周期,Y、Z方向发现了较为一致的准5.3年周期,不同于X方向的准3.5年周期。可以说较好的还原了地心运动在长时间尺度上的周期特性,同时也验证了 MSSA方法对于非线性变化的时间序列分析有很好的效果。然后利用最小二乘拟合的方法固定周期项拟合了上述地心运动时间序列,得到X、Y、Z三个方向在周年周期项上的振幅分别为2.6mm、2.1mm、4.8mm,该结果与其他相关研究者的结果较为一致。