170 likes | 378 Views
Porównanie wyników różnych metod prognozowania parametrów orientacji Ziemi. W. Kosek 1 , M. Kalarus 1 , W. Popiński 2 1 Centrum Badań Kosmicznych , PA N , Warszawa 2 Główny Urząd Statystyczny , Warszawa. SEKCJA SIECI GEODEZYJNYCH KOMITETU GEODEZJI PAN
E N D
Porównanie wyników różnych metod prognozowania parametrów orientacji Ziemi W. Kosek1, M. Kalarus1, W. Popiński2 1Centrum Badań Kosmicznych, PAN, Warszawa 2Główny Urząd Statystyczny, Warszawa SEKCJA SIECI GEODEZYJNYCH KOMITETU GEODEZJI PAN SEKCJA DYNAMIKI ZIEMI KOMITETU GEODEZJI PAN „NOWE OBOWIĄZUJĄCE SYSTEMY WSPÓŁRZĘDNYCH ZIEMSKICH I NIEBIESKICH ORAZ ICH WZAJEMNE RELACJE” Warszawa, 27-28 maja 2004 roku
EOPC04 EOPC01 DANE:EOPC01 (1846 - 2000), EOPC04 (1962 - 2004.34), USNO (1976 - 2004.34) EOPC04
model leap seconds Deformacje pływowe UT1-UTC i LOD aij, Bi, Ci, Bi’, Ci’ parametry modelu aij- całkowite mnożniki aj (l, l’, F, D iW) IERS Conventions 2003 argumenty nutacji lunisolarnej UT1-UTC UT1-TAI LOD UT1-TAI - dUT1 LOD - dLOD
Czynniki wpływające na dokładność prognozy EOP 1) nieregularne oscylacje krótkookresowe
Czynniki wpływające na dokładność prognozy EOP 2) Nieregularne zmiany fazy oscylacji rocznej w x, y 3) Nieregularne zmiany amplitudy oscylacji rocznej i Chandlera w x, y
Prognoza współrzędnych x, y bieguna ziemskiego i UT1-UTC wyznaczana w IERS Rapid/Service Predictions Center w USNO Obecna metoda prognozy współrzędnych x, y bieguna ziemskiego jest ekstrapolacją modelu najmniejszych kwadratów kołowej oscylacji Chandlera i dwóch eliptycznych rocznej i półrocznej. Model ten dopasowany jest od ostatniego roku danych x - iy i ekstrapolowany na 1 rok. Obecna prognoza UT1-UTC wyznaczana jest metodą filtru Kalmana z uwzględnieniem składowej osiowej momentu pędu atmosfery.
W Kartezjańskim układzie współrzędnych W biegunowym układzie współrzędnych poprzez wyznaczenie prognozy bieguna średniego, promienia i długości łuku polhodii, a następnie transformacji tej prognozy do układu Kartezjańskiego poprzez zastosowanie liniowego wcięcia wprzód. Sposoby prognozowania x, y
Zastosowane metody prognozowania: 1) Least-squares (LS) extrapolation 2) Autocovariance (AC) (Kosek 1997) 3) Autoregressive (AR) (Barrodale I. and Erickson R. E., 1980;Brzeziński 1995) 4) Autoregressive moving average (ARMA) (Box & Jenkins 1974) 4) Neural networks (NN) 5) Kombinacje metody LS z metodami stochastycznymi: AR, ARMA, AC i NN.
PROGNOZOWANIE X, Y W UKŁADZIE WSPÓŁRZĘDNYCH BIEGUNOWYCH średni biegun
ŚREDNI BIEGUN, PROMIEŃ I DŁUGOŚĆ ŁUKU POLHODII 1849 2004.5
Średni błąd prognozy współrzędnych x, y bieguna ziemskiego oraz promienia R, długości łuku polhodii A i scałkowanej długości łuku polhodii L w latach 1984-2004.34 dla kombinacji metody najmniejszych kwadratów i autoregresji (LS+AR) oraz autokowariancyjnej (AC). LS+AR AC
Prognoza x – iy, LOD kombinacją metody najmniejszych kwadratów z metodami stochastycznymi Δx - iΔy, ΔLOD Residua Ekstrapolacji LS x - iy, LODmodel x - iy, LOD AC, AR, ARMA, NN LS Prognoza residuów ekstrapolacji Δx - i Δy, ΔLOD Prognoza x - iy, LOD Ekstrapolacja LS x - iy, LOD
Średni błąd prognozy współrzędnych x, y bieguna ziemskiego w latach 1984.0-2004.34 wyznaczony metodami LS, ARMA, AR oraz kombinacją metody LS z metodami stochastycznymi
Średni błąd prognozy współrzędnych LOD i UT1-UTC w latach 1984.0-2004.34 wyznaczony kombinacją metody LS z metodami stochastycznymi
The absolute value of the difference between xpole coordinates data and their USNO and LS+AC, LS+ARMA and LS+AR predictions
The absolute value of the difference between ypole coordinates data and their USNO and LS+AC, LS+ARMA and LS+AR predictions
The absolute value of the difference between UT1-UTCpole coordinates data and their LS+AR, LS+ARMA, LS+ACLS+NN predictions