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本文的核心就是对分钟值的潮汐分析方法的研究。在此背景之下,从以下几个方面进行了探讨:
PET的观测输出数据的是秒采样的数据,因此首先建立了以切比雪夫多项式和最小二乘原理为基础的数据滤波方法。以秒采样数据为基础,提取分钟值,进而提取小时值,并进行精度估计。首先探讨了秒值提取分钟值、分钟值提取小时值时切比雪夫多项式阶数的取舍问题,给出了使中误差最小的阶数。使用这种方法,错误数据能自动被发现并得到改正,为进一步的分析提供了可靠数据。同传统的滑动平均数据滤波方法相比较,新的方法精度更高,效果更好。
对于潮汐理论,对重力固体潮理论值模型和计算公式进行了研究,从三个方面给出了改进:采用了新的重力固体潮理论值模型,新的天文参数以及潮汐理论值精确到了分钟值。求得了武汉九峰重力观测站的2007年2月份的分钟固体潮理论值。
鉴于本文采用的调和分析是以维尼迪科夫调和分析为基础,而且分钟值数据相比小时值数据包含更多的信息。因此,观测数据仍然采用48小时为一段,但是观测数据从小时值变为了分钟值。在对分钟值观测数据进行分析时,详细介绍了分钟值数据的Nakai检验原理,给出了武汉九峰重力观测站的三台重力观测仪(PET29、PET31和DZW2007年2月份)的分钟值Nakai检验结果,为了对比分析,还给出了三台仪器该段数据提取的小时值的Nakai检验结果。结果显示:分钟值包含的高频信息较多,中误差较大;而小时值精度较高。
针对重力固体潮分钟值观测数据,着重论述了从滤波器原理出发建立一种新的数字滤波器的原理,并分别求得了周日波、半日波和三分之一日波的分钟值奇偶滤波器,给出了各滤波器对各个潮汐波和漂移多项式的放大因子和滤波效果,与维尼狄科夫调和分析的滤波器比较,效果比较理想。为了检验新的滤波器的效果,将新的调和分析方法应用于武汉九峰重力观测站的2007年2月份的分钟固体潮理论值,得到了分钟固体潮理论值对应的各潮汐波的潮汐因子和相位差。将其应用于武汉九峰重力观测站的三台重力观测仪(PET29、PET31和DZW012)2007年2月份的分钟值观测数据,分别得到了全日波,半日波,三分之一日波的潮汐因子和相位差,所得结果基本满足要求;为了对比分析,将上述的分钟值提取小时值,进行了传统的调和分析,给出了三台仪器对应的潮汐分析结果。为了便于台站重力潮汐观测资料的处理,本文编制了数据的提取、预处理和调和分析的程序。