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本论文主要研究了动力大地测量学中有关地球形变和地球自转的若干问题。作者在本论文中所做的主要工作和创新点有:
1)在地球质心参考系(GRS)中给出了适合于所有激光测距问题的皮秒(10-12s)精度的相对论理论模型,扩展了IERS推荐的激光测距模型的适用范围。
2)给出了河外射电源VLBI观测的新的相对论时延模型,指出目前国际上采用的所有公式只是本论文公式的近似。给出了太阳系天体和人造地球卫星VLBI观测的相对论时延模型。
3)在亚毫米和毫微伽精度下,研究了固体潮、海潮负载对地球形变位移场和重力场的影响,给出了新的理论公式。
4)基于地球弹性形变理论,重新研究了引潮力的本质定义,并给出了引潮力位展开的不同形式的表达式。
5)给出了直到5阶的岁差章动力矩表达式。
6)给出了自转轴和任一天球参考轴(极)之间的理论关系式。建立了刚体地球、弹性地球和液核地球模型的极移和章动的联合动力学方程。
7)基于极移和章动的联合动力学方程、新的岁差章动力矩表达式和精密引潮力位展开,建立了一个新的刚体地球章动序列,一共包括737项。
8)完全不同于IERS2003采用的Yoder,C.F.(1981)的理论,基于液核地球自转动力学理论和引潮力位的Doodson展开,给出了地球自转速率、日长和世界时潮汐变化新的理论模型,并进行了实际的数值计算。
9)重新深入研究了内核地球自转的动力学理论。改正了Mathews,P.M.,etal.(1991)的某些错误,利用Mathematica数学分析软件计算了章动本征模和转换函数。
10)在完整后牛顿近似下给出了原时与坐标时的理论关系,分析了在广义相对论框架下的地面钟和卫星钟的调整问题;给出了TCB、TCG、TDB和TT的详细定义、具体的实现过程和相互之间的转换关系。
11)深入研究了天球参考系和地球参考系的基本理论及其之间的转换,对乌克兰克里米亚天文台、上海天文台和IERS在计算河外射电源参考架时采用的小角旋转法公式进行了改正,给出了新的理论公式。