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全空间大地测量全要素自转极移效应算法Fortran代码

全要素自转极移效应计算代码

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发表时间:2024-11-19 16:45作者:章传银网址:http://www.zcyphygeodesy.com
文章附图

[计算目标]

给定经纬度大地高和时刻,由IERS地球定向参数EOP,计算地面及地球外部空间计算点高程异常(大地水准面mm)、地面重力(μGal)、扰动重力(μGal)、地倾斜(SW南向/西向mas)、垂线偏差(SW南向/西向mas)、水平位移(EN东向/北向mm)、地面径向(大地高mm)、地面正(常)高(mm)、扰动重力梯度(径向10μE)或水平重力梯度(NW北向/西向10μE)的自转极移效应。

改善IERS2010自转极移效应算法,实现全空间大地测量全要素自转极移效应统一解析计计算。这里的重力位的自转极移效应 = 自转极移的离心力位 + 形变附加位(IERS2010)。

幻灯片21.JPG幻灯片28.JPG

[输出结果]

全空间大地测量全要素地球自转极移效应tdn(14)

tdn(1:14)存放10种大地测量要素自转极移效应: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)IERS地球定向参数EOP产品。IERSEOP_C04格式文件IERSeopc04.dat。

[测试入口程序]

    Rotapoleshifteffects.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),tdn(1:14)

[主要调用模块]

(1)大地测量全要素自转极移效应计算模块

    PoleCalc(BLH,m1,m2,tdn,GRS)

    输入:BLH(3)-计算点的纬度、经度(度小数)和大地高(m)

    输入:m1,m2-自转极移参数

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

    返回:tdn(1:14)-全要素地球自转极移效应。

(2)正常重力场计算模块

GNormalfd(BLH, NFD, GRS)

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

(3)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。

(4)大地坐标形式变换包

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

(5)时间系统转换包

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

(6)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)

[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

    8.6.1大地测量要素自转极移形变效应

    8.3.3勒让德函数及对ψ一、二阶导数


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。