2013年, 第33卷, 第1期　
刊出日期：2013-02-19

  

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地壳形变与地震
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  云南地区地壳垂直运动与地震的关系

  郭良迁;塔拉;陈阜超;周海涛;陈聚忠;薄万举

  . 2013, 33(1): 1-5.

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  利用云南地区1951—2011年的水准复测资料，计算获得了1951—1980年、1980—1994年、1994—2011年、1951—2011年的垂直形变速率图和各个阶段的形变增量场，结合该区的地震活动，研究了垂直形变与地震的关系。结果表明：7级以上地震主要发生在上升区，与区域性上升有关；地震多数发生在垂直形变速率增量场的正值区。
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  新疆于田Mw7.2地震3D同震形变场解算与分析

  洪顺英;单新建;刘智荣;申旭辉;戴娅琼;荆凤

  . 2013, 33(1): 6-12.

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  基于OKADA弹性半空间模型和差分干涉测量获取的升、降轨两种不同视角的同震形变场，分析了于田地震三维同震形变场特征。结果表明：在垂直方向上,断层西盘沉降,最大沉降形变量达-109.7 cm，东盘隆升，最大隆升形变量为19.2 cm；在东西方向上，断层西盘以朝西运动为主，最大形变量达-51.4 cm，东盘朝东运动,最大形变量达98.5 cm；在南北方向上，断裂西盘以朝南运动为主，最大形变量达-66.5 cm，断裂东盘朝北运动，最大形变量为25.8 cm；合成后的水平向形变表明，断层具有西盘朝南走滑、东盘朝北走滑的形变特征，揭示出于田地震断层为正断兼左旋走滑的破裂机制。
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  用BP神经网络技术探测汶川地震前电离层NmF2异常扰动

  熊晶;吴云;林剑;

  . 2013, 33(1): 13-16.

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  基于UCAR公布的电离层F2层最大电子密度数据NmF2，利用人工神经网络技术，构建局部地区NmF2模型。以年积日DOY、当地时LT、经度LON、纬度LAT和F10.7太阳活动指数FLUX为网络输入，以NmF2为网络输出，提供磁平静期NmF2模型值作为参考背景，通过模型值与观测值的比较，发现2008年5月12日汶川7.9级地震前震中附近上空NmF2在震前第6～4天（6—8日）减小约30%，震前第3～2天（9—10日）明显增大约40%。
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  直接反演多层密度界面的方法研究

  王笋;申重阳;

  . 2013, 33(1): 17-20.

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  以二维密度界面反演为例，提出一种空间域直接反演多层密度界面的方法：由地震等资料构造分层界面模型与参数控制，运用光滑约束压缩解空间，使各层界面对应于某一优势频率范围，用遗传算法搜索全局最优解。通过理论模型和实际模型的反演说明了该方法的有效性。
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  Defnode负位错模型反演结果的可靠性和稳定性分析

  赵静;江在森;武艳强;刘晓霞;魏文薪;王阅兵;李强;徐晶

  . 2013, 33(1): 21-24.

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  利用模拟数据和实测GPS速度场，分析了断层倾角、权值 f 、数据空间分布等对Defnode负位错反演程序的影响。模拟数据反演结果表明，在低倾角与高倾角条件下反演结果均具有高度可靠性。龙门山断裂带实测GPS速度场反演结果表明，反演结果具有很好的稳定性，权值 f 对反演结果的影响微乎其微；GPS观测站点的分布（特别是断裂带附近站点的数量和位置）对反演结果有一定影响，但是没有改变龙门山断裂带南段闭锁程度相对中北段较弱的整体分布情况。

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  近海基准站绝对重力的测定分析

  张宏伟;肖凡;何志堂;王应建;赵东明;夏晨

  . 2013, 33(1): 25-28.

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  使用FG5绝对重力仪对中国大陆构造环境监测网络12个近海基准站进行了绝对重力的测定，结果表明：组间标准差均优于5×10 ^-8 ms ^-2。同时还分析了固体潮和海洋负荷对测定结果的影响，以及FG5绝对重力仪对日本Ms6.0地震的同震响应
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  张北6.2级地震前后断层活动时空演化特征分析

  李腊月;邢成起;武安绪;胡乐银

  . 2013, 33(1): 29-34.

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  利用首都圈地区的24处跨断层流动水准观测资料，计算了断层垂直形变速率，运用主成分分析方法对研究区断层垂直形变速率进行了合成，从时空角度分析了张北地震前后跨断层形变异常特征。结果表明，张北地震前首都圈地区的部分跨断层水准测点出现了一定的异常变化。时间上，观测曲线大致从1994年开始出现准同步的加速、转折，恢复到原来水平后发震；空间上，地震前2～3年研究区整体由张性转为压性，最后逐渐形成了以震中区为压性区而远离震中的地区压性逐渐减弱的空间分布格局。张北地震后，研究区出现了大范围的张性区，并且处于相对稳定的空间分布状态，这可能与区域应力的充分释放有关。
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  承压井与非承压井水位潮汐效应及其定量分析

  刘序俨;郑小菁;陈莹;张清秀;王林

  . 2013, 33(1): 35-39.

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  针对承压井与非承压井水位的潮汐效应问题，提出了一种定量分析方法。
理论方法研究
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  总体最小二乘的扰动分析

  王乐洋;

  . 2013, 33(1): 40-44.

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  以系数矩阵条件数的定义为基础，从数值分析的角度推导了观测值含有扰动、观测值和系数矩阵同时含有扰动以及系数矩阵含有扰动情况下的最小二乘和数据最小二乘扰动分析公式；在总体最小二乘严密求解公式的基础上，以奇异值分解为工具推导了总体最小二乘的扰动分析公式；通过分析发现，总体最小二乘扰动分析公式是最小二乘和数据最小二乘扰动分析公式的概括（统一）形式
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  自回归模型参数的结构总体最小二乘估计

  胡川;陈义;

  . 2013, 33(1): 45-47.

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  结构总体最小二乘法不仅考虑系数矩阵误差，而且顾及系数矩阵（或与观测矢量组成的增广矩阵）中重复元素必须具有相同改正数的约束，平差精度比最小二乘法高，理论比总体最小二乘法更加严密。采用间接平差理论推导在观测矢量和系数矩阵都含有相同重复元素情况下的结构总体最小二乘迭代算法；最后通过数字实验证明该算法的可行性，有效性以及该方法实现自回归模型参数估计的优越性和可靠性。
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  加权整体最小二乘算法的改进

  杨仕平;范东明;龙玉春

  . 2013, 33(1): 48-52.

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  针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题，通过考虑系数矩阵元素间的相关性，改进已有的加权整体最小二乘法，使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明，相比以往的参数估计方法，利用改进后的加权整体最小二乘法能够得到更合理的系数矩阵残差阵。
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  GPS两种广播星历参数拟合及外推精度分析

  戴小蕾;楼益栋;李文

  . 2013, 33(1): 53-58.

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  给出了GPS系统现有导航电文与现代化后导航电文的参数拟合算法，比较分析采用两种不同广播星历参数进行轨道拟合与外推的精度。结果表明，在相同拟合时长下，18参数算法拟合精度高出16参数近一个数量级，外推2小时卫星轨道计算时，18参数算法优于16参数。参照目前的GPS 广播星历更新策略，采用16参数4小时轨道拟合，误差损失约为14cm,采用18参数3小时轨道拟合，误差损失约为1cm。
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  基于改进灰色ARMA模型的卫星钟差短期预报研究

  李晓宇;杨洋;胡晓粉;贾蕊溪

  . 2013, 33(1): 59-63.

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  导航卫星钟差的精度直接影响导航定位性能。针对卫星钟差由趋势项和随机项组成的特点，提出一种改进灰色模型和ARMA模型的钟差预报组合模型。对传统灰色模型进行改进并建立趋势项预报模型，提取钟差随机项建立ARMA模型，最后将预报结果相加。在算例中采用IGS提供的精密钟差进行预报，仿真结果表明钟差精度较高。
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  航空重力数据向下延拓的FFT快速算法比较

  周波阳;罗志才;许闯;吴怿昊

  . 2013, 33(1): 64-68.

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  给出航空重力测量数据向下延拓的逆Possion积分、迭代法以及解析延拓的FFT计算公式，并分别使用三种方法将基于重力位模型EGM2008模拟生成的空中重力扰动观测值向下延拓到大地水准面上。研究结果表明，在不考虑地形影响情况下，逆Possion积分的效果最好。
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  基于区域电离层建模的单点定位应用分析

  张瑞;姚宜斌;郑艳丽

  . 2013, 33(1): 69-73.

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  采用华东某省级区域CORS站数据，利用组合观测值提取测站电离层延迟，建立区域电离层模型；并将自估WHU电离层产品应用于流动站单双频定位。实验结果说明采用WHU产品的单频伪距单点定位（SPP）的定位结果明显优于CODE及双频SPP；同时，相对于CODE，WHU的单频PPP定位精度在三个方向的提高约为10%~30%， 平面达到1~1.5 dm，高程2~2.5 dm；利用WHU产品进行双频PPP及中断重收敛实验，结果说明高精度电离层产品对提高初始定位精度、加速收敛以及中断后重收敛具有明显作用。
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  大规模方程组参数估计与精度评定的改进算法

  陈秋杰;张兴福;沈云中;

  . 2013, 33(1): 74-77.

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  现代大地测量数据处理经常需要解算大规模线性方程组，鉴于传统算法的参数估计与精度评定的效率较低，综合应用矩阵Cholesky分解技术和OpenMP并行库对传统算法进行改进。计算结果表明，改进后的参数估计与精度评定算法的计算结果与传统算法一致，但计算效率得到显著提高，且引入OpenMP并行库的改进算法更适合大规模法方程组的解算。
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  基于全球并置站的GPS周年系统性误差分析

  田亮;段金梅;王强;赵亚平;乔亚明

  . 2013, 33(1): 78-80.

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  利用全球并置站GPS、SLR、VLBI测站坐标垂向残差序列进行测站周年规律的分析比较，通过比较发现三种空间技术计算得到的周年规律具有一定的相似性；但振幅相差较大，其中SLR与VLBI技术计算得到的周年振幅基本相同，与GPS技术相差较大，最大约7 mm 。推测该误差与GPS本身周年系统性误差有关。
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  DOP值进行GNSS相对定位预报的适用性研究

  曹新运;王坚;刘超

  . 2013, 33(1): 81-85.

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  基于GNSS伪距单点定位和相对定位的基本原理，推导了绝对定位精度因子DOP值和相对定位精度因子RDOP值的表达式，分析了两种精度因子的相互关系及变化规律，并给出了DOP进行GNSS相对定位预报的适用范围。试验结果表明：DOP与RDOP具有相似的变化趋势，但局部不一致；随着观测的非共视卫星数量的增加，卫星几何强度不对称性的增大，DOP值进行相对定位预报偏差会逐渐增大，故宜采用RDOP值进行相对定位精度预报。
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  GLONASS三种载波频率组合值研究

  徐军;陶庭叶;高飞

  . 2013, 33(1): 86-89.

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  研究了GLAONASS三种频率载波相位组合方法，以模糊度保持整数为前提，通过分析电离层延迟和观测噪声对三频组合观测值的影响，依据线性组合的长波长标准、弱电离层延迟标准、弱观测噪声标准，得出了一些新的线性组合，这些组合可以提高定位精度与定位速度。
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  基于Cook距离的三维激光扫描点云平面拟合

  严剑锋;邓喀中;

  . 2013, 33(1): 90-92.

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  针对存在较多误差和粗差的点云数据，直接用最小二乘拟合局部平面的精度和可靠性不高的问题，提出了基于Cook距离的最小二乘拟合方法，先从大量的点云数据中优化选取强影响点，再通过最小二乘方法获得准确的拟合平面。试验表明，该方法拟合出的平面与真实平面较接近，具有较高的精度和稳定性，可以大幅度缩减点云并建立更精确的模型。
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  利用先验频谱信息的多频段宽带接收机的设计

  张鹏;徐争光;邹进贵;孙福余

  . 2013, 33(1): 93-97.

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  “随机解调”是一种基于压缩感知理论的接收机框架。当多频段宽带信号在频域上满足稀疏性条件时，采用“随机解调”接收机能够实现较低采样率下信号的采集和重建。在“随机解调”接收机框架的基础上，利用信号频谱分布的先验知识，对“随机解调”的信号重建环节进行简化，并提出了逆矩阵重建算法。该算法不仅简化了计算，而且能够获得更好的信号重建效果。
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  区域范围内参心与地心坐标成果转换精度评估

  杨小伟;王玉宏;吴止缓

  . 2013, 33(1): 98-102.

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  利用BURSA七参数模型编制了参心与地心坐标成果转换软件，对该模型进行坐标转换的精度进行了评估，分析了模型的转换精度、模型适用（控制）范围和误差分布情况。
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  区域似大地水准面拟合方法及适用性分析

  郭春喜;聂建亮;王斌;蒋光伟

  . 2013, 33(1): 103-107.

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  结合地形复杂程度、面积大小、GPS/水准精度与重力似大地水准面分辨率等特点，系统分析了多种区域似大地水准面拟合方法的特点及适应性，并将其成功应用于多个省市似大地水准面精化，取得良好效果。
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  利用时频分析法精化GNSS/INS组合导航先验滤波模型

  甘雨;隋立芬;张清华;桑渤

  . 2013, 33(1): 108-112.

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  准确的先验信息对于经典Kalman滤波和自适应滤波都非常重要。应用Kalman滤波时，先验模型的确定往往具有一定的随意性和较强的经验性，缺乏理论基础。以GNSS/INS组合导航为例，利用时频特性分析的方法由惯性元件数据提取出误差的随机特性，得到较为准确的先验信息，避免了实际应用Kalman滤波时繁琐的调试。
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  GPS变形监测系统中基准站长期稳定性分析

  刘鸿飞;肖玉钢;邓连生;毕刚

  . 2013, 33(1): 113-116.

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  分析了GPS变形监测系统中2个基准站的稳定性。利用近1年的观测数据将变形监测网与山西CORS在ITRF2005框架内进行联合平差得到各点的坐标与速度，并与150 km范围内的中国地壳运动观测网络华北地区复测站以及中国大陆速度场格网值进行对比，结果表明基准站不存在明显的局部非构造运动趋势。同时分析了两个基准站间的短基线序列，结果表明N分量存在线性运动及周年运动，线性运动速率为1 mm/a，周年运动振副为0.5~1 mm，E，U分量周年运动并不明显；同时各分量上存在微弱的波动，量级为0.1~0.5 mm。
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  传感器位置对狭长空间定位精度的影响

  侯全武;王坚;胡洪;张虹

  . 2013, 33(1): 117-122.

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  根据室内或井下巷道定位中传感器网络的覆盖特点，以隧道为例，提出了狭长空间三维完全覆盖方案。同时，基于到达时间差(TDOA)定位技术，选取精度因子(DOP)作为精度评价指标，分析了传感器间距增大或缩小时，DOP值和定位精度的变化规律。研究表明，定位精度取决于传感器感知半径、狭长空间宽度和传感器间距等因素。模拟线形隧道环境下传感器布设实验表明，依据传感器位置变化前后的DOP值变化规律，提供传感器布设优化方案，可以显著提高狭长空间定位精度和可靠性。
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  双基线姿态确定三种算法的比较分析

  刘晓辉;党亚民;王潜心;杨磊

  . 2013, 33(1): 123-127.

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  利用仿真数据，通过对三种算法在不同情况下解算姿态角精度、代价函数和计算耗时的分析发现，优化TRIAD算法和QUEST算法解算结果完全相同，代价函数随着两基线精度比的降低而减小，姿态角精度与代价函数变化规律不一致，TRIAD算法耗时最少。
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  顾及GPS轨道凹凸性的标准化方法改进研究

  赵自强;刘志平

  . 2013, 33(1): 128-132.

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  通过对GPS卫星轨道运动特征的研究，提出了一种顾及轨道凹凸性的标准化方法。该方法在拟合区间划分、最佳拟合阶数确定和拟合系数求解三方面进行了改进。将现有Chebyshev拟合方法与该方法进行了实例比较，研究结果表明，所提出方法在数据处理效率与精度方面均优于前者。
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  SBAS方法监测城市地表形变初步研究

  余勇;卞正富;刘振国;雷少刚

  . 2013, 33(1): 133-136.

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  常规雷达差分干涉测量（DInSAR）技术因受时间和空间失相干的影响，限制了其运用。永久散射体（PS）方法虽然可有效解决失相干和大气延迟等问题，但其要求SAR影像数目较多。而小基线集（SBAS）方法对SAR影像数目不敏感，因此，以太原地区为研究区，收集了2008年1月—2010年8月期间的8幅ENVISAT卫星的SAR数据，采用SBAS方法获取太原地区的地表形变场。发现万柏林、吴家堡和小店的最大形变速率分别为-27.11、-55.92和-67.61 mm/a，所得的形变速率图和形变序列图与前人结果基本一致，从而验证了SBAS方法监测城市地表形变的可行性。
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  基于CNES实时轨道钟差数据反演大气可降水量

  王敏;柴洪洲;谢恺;陈艳丽

  . 2013, 33(1): 137-140.

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  基于CNES实时轨道钟差数据和精密单点定位方法进行大气可降水量反演实验研究，分析了该数据实时反演大气可降水量的精度。结果表明，采用CNES实时轨道钟差数据的计算值同SuomiNet公布值吻合较好；同采用IGS最终星历的计算值比较，实时轨道钟差数据误差对大气可降水量反演结果有毫米级影响。
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  基于OPENMP的高性能GNSS法方程解算方法研究

  杨凯

  . 2013, 33(1): 141-144.

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  在大规模GNSS基准站网数据处理中，全网整体数据处理可以避免由于分子网解算而带来的子网划分、公共站选取等技术难点，在一定程度上维持了数学模型的严密性。针对大规模GNSS基准站网数据处理中存在的技术难点，给出了同时处理测站数量受限制（不能超过100个）的解决方法，比较了滤波算法与最小二乘估计算法的优劣，对比分析了现有法方程解算方法的效率，实现了基于OPENMP的并行乔里斯基分解法方程求逆方法，通过实际算例验证了其解算的高效率。
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  点质量模型与最小二乘配置在多源重力数据融合中的应用

  高新兵;李姗姗;李海;张宏伟;王应建

  . 2013, 33(1): 145-149.

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  探讨基于最小二乘配置以及点质量进行多源重力数据融合的理论和方法，并对澳大利亚某区域的航空和地面重力测量数据进行融合实验。结果表明：多分辨率最小二乘配置的数据融合精度为±3.6×10^-5ms^-2，明显优于最小二乘总体配置的精度；包含空中数据的四层点质量模型的融合精度为±4.6×10^-5ms^-2，高于仅用地面点建立的三层点质量模型的精度；最小二乘配置存在的病态问题在点质量模型中可以得到有效解决。
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  鄱阳湖湖区似大地水准面精化研究

  彭祥国;万先斌;王海龙

  . 2013, 33(1): 150-152.

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  提出基于粒子群算法优化的BP神经网络方法用于精化区域似大地水准面，通过合理选取神经网络的权值和阈值可以有效地避免网络收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷。经鄱阳湖湖区地理测量所得资料进行验证，并与根据高程异常变化规律选取的二次曲面分区拟合方法所得结果进行对比，发现在没有考虑地形改正的情况下，PSO-BP神经网络模型也能取得分区拟合的效果。
观测技术
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  RZB型钻孔应变仪原位标定技术研究

  欧阳祖熙

  . 2013, 33(1): 153-156.

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  前两代RZB型钻孔应变仪基于比率臂与传感器两个差动电容构成变压器电桥进行测量，一般采用手动电气标定方法实现仪器的现场原位标定。运用数字式电容位移传感器的第三代RZB型钻孔应变仪由于取消了比率臂，无法进行电气标定，因而无法满足地震行业仪器入网规范的要求。对于数字式电容位移传感器，选用REMA稀土合金材料研制新型微位移标定器，讨论了标定器的结构与初步的实验结果，并对导致标定误差的原因进行了分析。
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  粉土动弹性模量与压实度关系研究

  罗登贵;林松;

  . 2013, 33(1): 157-159.

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  提出用有效的纵横波速度来获取动弹性模量，并用动弹性模量衡量软土路基的密实性。