大地测量全要素非潮汐地球质心变化效应算法Fortran代码

[计算目标]

给定经纬度大地高和时刻，采用多颗卫星激光测距SLR地球质心变化实测或预报时序产品，计算高程异常/大地水准面(mm)、地面重力(μGa)、扰动重力(μGal)、地倾斜(SW南向/西向mas)、垂线偏差(SW南向/西向mas)，地面水平位移(EN东向/北向mm)、地面径向(大地高mm) 、扰动重力梯度(径向，10μE)或水平重力梯度(NE北向/西向10μE)的非潮汐地球质心变化效应。

改善IERS2010地球质心变化效应算法，实现全空间大地测量全要素非潮汐地球质心变化效应的统一解析计计算。

地球质心变化是地球内部非潮汐负荷变化导致整个地球形变的一阶项，因而影响地球空间中各种几何物理大地测量要素，而不是简单地表现为纯几何量的站点位移。

[输出结果]

大地测量非潮汐地球质心变化效应tdn(14)

tdn(1:14)存放10种大地测量要素非潮汐地球质心变化效应：高程异常（大地水准面mm）tdn(1)、地面重力⊙（μGal）tdn(2)、扰动重力（μGal）tdn(3)、地倾斜⊙（SW南向/西向mas）tdn(4) tdn(5)、垂线偏差（SW南向/西向mas）tdn(6) tdn(7)、水平位移⊙（EN东向/北向mm）tdn(8) tdn(9)、地面径向⊙（大地高mm）tdn(10)、地面正（常）高⊙（mm）tdn(11)、扰动重力梯度（径向10μE）tdn(12)和水平重力梯度（NW北向/西向10μE）tdn(13) tdn(14)。

计算点可以位于地面、低空、卫星、海洋或水下空间，上述标注⊙的要素，当且仅当计算点位与地球固连时有效。

[输入地球物理模型文件]

（1）非潮汐地球质心变化时间序列文件。

    美国德克萨斯大学空间研究中心UT/CSR采用LAGEOS-1/2，Stella，Starlette，AJISAI，BEC和LARES共7颗卫星激光测距（SLR），实际测定的非潮汐地球质心月变化时间序列产品Monthly_geocenter_MK.txt（ITRF2014）。

[测试入口程序]

    NontidalCoMeffects.f90

    输出文件reslt.txt记录：长整型ETideLoad格式时间，相对开始时间的天数（实数），非潮汐地球质心变化插值xx, yy, zz, tdn(1:14)

[调用模块]

（1）正常重力场计算模块

    GNormalfd(BLH, NFD, GRS)

    输入BLH(3)－计算点的纬度、经度（度小数）和大地高（m）

    输入GRS(6)－gm, ae, j2, omega, 1/f, 缺省值

    返回NFD(5)－正常重力位，正常重力，正常重力梯度，正常重力线方向，正常梯度方向

（2）勒让德函数及其导数计算模块

    LegPn_dt2(pn,dp1,dp2,n,t)

    计算勒让德函数Pn(t)及其对ψ的一、二阶导数t=cosψ。

（3）大地坐标变换包

    BLH_RLAT(GRS, BLH, RLAT)；BLH_XYZ(GRS, BLH, XYZ)

    RLAT_BLH(GRS, RLAT, BLH)

（4）时间系统转换包

    CAL2JD (IY0, IM0, ID0, DJM, J)；JD2CAL(DJ1, DJ2, IY, IM, ID, FD, J)

（5）其他辅助模块

    PickRecord(str0, kln, rec, nn)；tmcnt(tm, iyr, imo, idy, ihr, imn, sec)

    mjdtotm(mjd0, ltm)；tmtostr(tm, tmstr)

    spline1d(x,y,xa,ya,n)；spline3( x, y, n, sx, f, f1, m)

[编译连接]

    Fortran固定格式代码，任何fortran编译器，无需任何外部连接库。

[算法公式]参见ETideLoad4.5参考说明书

    8.5.3大地测量要素地球质心变化效应计算

附件rar压缩包：visual studio_intel fortran 集成环境测试项目、DOS可执行测试程序、地球物理模型和全部测试输入输出数据。