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20世纪90年代以来,随着空间技术的兴起和发展,地心坐标系的应用日益流行。空间技术的发展成熟与广泛应用迫切要求国家提供高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系作为各项社会经济活动的基础性保障。为适应全球地心坐标系的发展趋势,我国在2008年正式启用了地心坐标系—2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系是基于ITRF97框架、2000历元的静态坐标系,无法满足对于坐标精度以及实时性有较高要求的科研项目和工程监测的需要。 影响大地坐标框架中站点的非线性运动特性的因素有很多,如板块运动、局部地壳形变、地震、冰期回弹、极潮、海潮、固体潮、地球质心运动等,这些因素都会引起框架站点坐标的变化。其中海潮、固体潮、极潮等这些因素在数据处理过程中都可以用相应的模型模拟,而地震的影响比较复杂,并且对框架点坐标的影响具有破坏性。地震除了造成该地区的站点的坐标变化外,还使得站点运动速度较震前发生了变化。某些站点震后表现为完全弹性形变,站点运动速率在地震后一段时间缓慢的恢复到地震之前的状态,这种情况对于坐标框架维护的难度相对较小,可以等到地壳运动趋势相对稳定之后,对框架站点三维坐标及速度信息进行更新;而对于站点震后表现为部分弹性回跳的情况,此时站点运动速率就会在地震后发生变化,这种情况下就必须对震后形变进行分析建模,研究此次地震对坐标框架产生的影响,采取及时有效的手段对该地区的坐标框架信息进行更新。 本文为了提高2000国家大地坐标参考框架的精度,通过分析2000国家大地坐标框架站点震后的非线性运动特性,并且按照一定的规律将其模型化。由于震后参考框架站点的运动特性较为复杂,通常伴随着站点三维位置变化外,站点地震前后的运动速率也发生了变化。因此,框架站点震后非线性运动并不能通过建立某一单一的数学模型来模拟震后站点的运动情况,利用震后短时间内的观测数据建立震后站点的非线性运动模型就成了本文的研究重点。 本文通过研究震后站点的运动趋势,建立相应的函数模型分析地震对2000国家大地坐标框架的影响,以便于对其维持与灾后框架的恢复提供重要的技术支持。