地心运动的时变分析与预报

来源：大地测量与地球动力学杂志2025年第4期北京时间：

作者：魏二虎, 吴俊杰, 张云龙, 罗一乐, 邹贤才, 田晓静, 刘经南

单位：1 武汉大学测绘学院, 武汉市珞喻路129号, 430079,2 中国铁路设计集团有限公司, 天津市岷江路10号, 300251,3 自然资源部大地测量数据处理中心, 西安市友谊东路334号, 710054,4 武汉大学卫星导航定位技术研究中心, 武汉市珞喻路129号, 430079

摘要：以美国德克萨斯大学空间研究中心提供的地心运动时间序列为实验数据，首先采用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)对数据进行降噪处理；然后利用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)和连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)对该数据进行频域转换、功率谱分析和周期项提取；最后采用自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型和指数平滑法对未来20个月的地心运动进行预报。结果表明，利用FFT提取的周年项的振幅和相位与以往的地心运动研究较为接近；ARIMA模型对于Y方向20个月内的地心运动预测结果较好，指数平滑法对X、Z方向的地心运动预测结果更优。

关键词：地心运动,快速傅里叶变换,连续小波变换,ARIMA,指数平滑法

基金资助：国家自然科学基金(42374015),国家重点研发计划(2018YFC1503600),天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室开放基金(TKL2024B04)