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2012年, 第32卷, 第6期 
刊出日期:2013-02-19
  

  • 全选
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    地壳形变与地震
  • 付广裕;
    . 2012, 32(6): 1-7.
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    利用球体位错理论计算了2011年日本强震产生的远场同震位移与应变,并利用GPS远场数据修正了该强震的总地震矩。结果表明:1)利用球体位错理论计算得到的理论水平位移场显示,垂直于发震断层的广大区域同震位移较大,位移矢量总体都指向震中地区,震中距约5 000千米的地方亦产生了3 mm以上的同震水平位移。理论位移与远场GPS观测结果具有良好的一致性;2)比较两个独立断层模型对应的理论同震位移场发现,震源西部地区远场位移总体上只有1%~4%的微小差异,而东部广大海域的差异则达到同震信号的6%~15%,震中周围差异更大。该差异表明,相对于震源仅局域覆盖的日本本土GPS观测数据对2011年日本强震的断层滑动分布模型的约束能力有限;3)依据中国及邻区的远场GPS同震观测数据修正2011年日本强震的总地震矩,把该地震释放的总能量约束在(3.24~4.96)×10 22 Nm,相应的矩震级为Mw8.97~9.10;4)2011年日本强震在华北地区产生的同震应变与该区的长期应力变化背景场大体相反,表明该强震使华北地区的地壳产生了松弛效应。
  • 刘智荣;黄静宜;白相东;洪顺英;陈耀飞
    . 2012, 32(6): 8-12.
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    利用InSAR技术与ENVISAT ASAR雷达数据,获取了2008年3月21日于田7.1级地震同震形变场;结合野外考察优化了于田地震三分段破裂模型;并基于梯度下降法反演获得了于田地震的同震破裂模式与深部滑动特征。结果表明:滑动分布集中位于断层面0~14 km深部,最大滑动量位于中段F2深部2.05 km处,为5.47 m;北段F1为左旋与正断基本相当的倾滑破裂,而中段F2、南段F3-N/F3S以正断为主、兼具一定左旋走滑分量;滑动量主要集中在中段与南段,北段滑动量较小,反演获得的地震矩Mo=5.16×10 19 N·m,相当于矩震级7.07级。
  • 蒋廷臣;李陶;刘经南
    . 2012, 32(6): 13-16.
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    提出利用ScanSAR数据获取2008年3月21日新疆于田地震形变场的方法。利用ScanSAR干涉测量得到了幅宽约为400 km×400 km的于田地震形变场,同时得到了幅宽为100 km×100 km的IM模式的干涉形变结果,并比较分析了两种模式的结果。通过ScanSAR干涉测量在于田地震中的应用,表明了ScanSAR干涉测量相比IM模式在巨大地震和板块运动等地球科学研究中具有更重要的意义和应用前景。
  • 胡亚轩;崔笃信;郝明;秦姗兰;王文萍
    . 2012, 32(6): 17-23.
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    对新疆地区2009—2011年223个GPS区域站观测资料的分析结果表明,该地区水平运动速率分区性比较明显,以85°E、43°N为界,东西和南北不同区域的测站表现出不同的运动特征。GPS资料揭示的面膨胀率高值区分布在喀什和伊宁阿克苏等地震多发地区。对2011.08—2012.25年期间29个GPS连续站坐标时间序列的去线性后站坐标变化分析表明,各观测站坐标变化量在2011.4年后整体上变大,2011.8年后多数观测站存在由小增大减小的过程。形变分析结果表明天山中部分界线附近存在明显的能量积累。位于准噶尔地块的XJKL和西昆仑地块的观测站坐标变化幅度较大。坐标变化反映整个新疆地区地壳活动的增强过程,是这个时间段地震多发的背景场,但具体到每个测站的坐标变化,对6.0级以下地震反映不很明显。
  • 梁洪宝;占伟;杨博;刘志广
    . 2012, 32(6): 24-28.
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    处理1999—2007和2009—2011年的GPS观测数据,获得以下结果:1999—2007年区域水平运动虽然较复杂但较为有序,整体呈现出“南大北小”和“西大东小”的分布特征,2009—2011年整体上继承性运动,但平均量级较前期有所增大,尤其是靠汶川玉树较近的区域,量级增幅较大; 1999—2007年面收缩最大值为60×10 -9/a,位于塔里木块体北缘的柯坪塔格-丘里塔格-兴地断裂带,呈东西向带状分布,2009—2011年面应变虽然仍以面收缩为主,但是面收缩量值整体上较前期要大,面膨胀大小及空间分布范围也都变大,最大值约为60×10 -9/a;旋剪变形1999—2007年在东北西南方向上左旋和右旋分别呈带状分布,在西北东南方向上左右旋呈交替分布,2009—2011年旋剪变形分布有序性较前期要差,南北天山交汇区右旋剪值由20×10 -9 rad/a减小到4×10 -9 rad/a,阿尔金断裂带左旋剪值由4×10 -9 rad/a增大到25×10 -9 rad/a,祁连山断裂带由左旋变为右旋,最大旋剪值约为40×10 -9 rad/a。这些表明近两年可能存在着形变的调整。
  • 王伟;杨少敏;赵斌;黄勇;王琪
    . 2012, 32(6): 29-32.
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    基于中国地壳运动观测网络区域网1999—2011年六期GPS数据和中国大陆构造环境监测网络2009—2011年区域网部分测站的两期观测数据,利用BERNESE软件解算了测站的位移速率,给出了测站水平运动和垂直运动的速度场。初步结果表明中国大陆大部分地区的地壳垂直运动速率较低,其中青藏高原地区地壳垂直运动趋势整体表现为较低速率的隆升。
  • 黄勇;杨少敏;刘刚;聂兆生;吴云;李刚;
    . 2012, 32(6): 33-36.
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    以相对稳定的上海站(SHAO)为参考站,利用GAMIT/GLOBK的TRACK运动学分析模块对日本周边8个连续观测站的1 Hz GPS数据进行处理,获取并分析了2011年日本Mw9.0地震引起的动态地壳形变。结果表明,震时上盘各GPS站点主运动方向为东南方向,其中距震中较近的MIZU站和USUD站水平最大振幅分别达到3.11 m和0.67 m。为了削弱定位结果中与测站环境有关的系统误差,采用改进的恒星日滤波法对USUD站南北向动态时序进行滤波处理。经过滤波处理后,USUD站南北向动态时序离散度RMS由1.65 cm降低至0.82 cm。
  • 郑兵;王双洪;苏琴;李菲菲
    . 2012, 32(6): 37-40.
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    对2011年4月炉霍Ms5.3和11月青川-文县Ms5.4地震前重力场动态演化特征的研究结果表明:震前重力场变化经历了上升-加速上升-减速上升的过程;震前,鲜水河断裂带、安宁河-则木河断裂带和龙门山断裂带交汇区域重力场为正值的、密集的、闭合的等值线异常区。
  • 张创军;邵辉成;史春伟;陈嘉选;路小健
    . 2012, 32(6): 41-44.
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    以乾陵台地倾斜、地应变观测为基础,研究了自2001年数字化记录以来有同震记录的分钟值观测曲线,探讨了同震形变响应的物理特征,结果表明面波延迟时间、同震最大变幅、持续时间等与各个地震的震级、震中距存在一定程度的线性或正比分布关系;同震衰减特征与地震参数、仪器性能、地基结构等因素有关。
  • 刘祖强;粟玉英;刘琴
    . 2012, 32(6): 45-49.
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    利用长江三峡工程库首区活断层5年的错动观测资料,以错动量大于0.1 mm/a为活断层灰类判别指标,按灰统计模型对8处断层进行统计,识别出7条活断层。又根据活断层分级指标,对活断层进行了分级评估。
  • 刘小利;李雪;李井冈;王秋良;
    . 2012, 32(6): 50-53.
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    基于ETM+、ASTER GDEM及其衍生坡度数据,通过影像增强处理和阴影、坡度与三维分析,有效增强了断裂影像,建立了博州地区断裂判读标志,解译出研究区存在北西、北西西、东西、北东等走向主要断裂20余条,其解译结果与地质资料基本一致。
  • 郝洪涛;李辉;孙少安;
    . 2012, 32(6): 54-58.
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    对华北地区1991年以来的流动重力观测资料进行了清理,并对1998年张北6.2级地震前后的重力场演化特征进行了分析。
  • 冯光钰;秦小军;王秋良;
    . 2012, 32(6): 59-64.
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    采用有限元法,研究水库峡谷地形在地震动输入下的地表反应特征。模拟分析结果显示:1)地形特征中的高度、坡度和高宽比的变化对计算模型地表的地震动峰值和频谱的影响特征明显;2)水库峡谷地形迎水面水位上升一般会抑制其山体部分的地震动,减小加速度峰值,其对输入地震动中高频部分的抑制作用更为明显;3)水库峡谷地形场地地表运动对输入地震波的频率很敏感。
  • 孟庆筱;姚运生;胡国新;冯光钰;
    . 2012, 32(6): 65-70.
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    提出采用设定地震方法对三峡库区地震进行了危险性评估,其条件为水库诱发地震与构造地震同时存在。研究结果表明:设定地震类型对于滑坡安全系数各类特征值影响明显,设定地震位置对于黄土坡滑坡稳定性具有重要影响。
  • 理论方法研究
  • 李征航;龚晓颖;刘万科;吕海霞
    . 2012, 32(6): 71-75.
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    研究导航卫星自主定轨中地球定向参数误差的修正方法,建立了由于地球定向参数误差所引起的卫星坐标误差的改正公式,提出了两种地球定向参数误差的地面修正方法。试算结果表明:该方法具有很好的精度,足以满足广播星历的要求。
  • 王爱生;王飞
    . 2012, 32(6): 76-80.
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    利用IGS的数据和产品分析了1995—2010年的预报星历的精度、预报钟差的精度和标准单点定位的精度,结果显示,所有的精度都有逐渐提高的趋势:广播星历的精度(SISRE)小于2 m,钟差的预报精度为(6~20)×10 -9 s,标准定位的平面精度为1.0~7.0 m,高程精度为2.5~27.0 m。
  • 王乐洋;
    . 2012, 32(6): 81-85.
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    测边网坐标平差中由于已知点含有误差,因而其误差方程的系数矩阵含有误差且与边长观测值相关并精度不等。推导了该条件下的总体最小二乘平差公式,并利用矩阵拉直运算进行随机模型的求解,给出了总体最小二乘平差的精度评定公式。最后通过算例验证了该方法的有效性和可行性。
  • 马下平
    . 2012, 32(6): 86-89.
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    考虑到空间平面圆本质上是由空间平面与球面相交而成,提出了以空间平面方程与球面方程作为约束条件,直接解算空间平面圆的观测方程,导出了相应的解算公式。并以某空间圆形物体的实测数据为例,证实了该方法的实用性。
  • 刘斌;戴吾蛟;黄大伟;罗飞雪;
    . 2012, 32(6): 90-93.
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    独立分量回归是一种将独立分量分析与回归分析相结合的方法,即先从自变量中提取出独立分量,然后利用独立分量进行回归建模。模拟实验表明,该方法既解决了各因子间的相关性问题,又能通过提取的独立分量对因变量进行更好的解释说明。
  • 陈润静;彭碧波;范城城;高凡;
    . 2012, 32(6): 94-98.
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    卫星所受的各种非保守力是与卫星外表面形状与面积密切相关的。受卫星自身遮挡的影响,非保守力的作用面积可能小于卫星表面物理面积。对此,提出了一种顾及自身遮挡影响的卫星非保守力作用面积的算法,其原理是先将复杂的卫星体分解成几种简单的基本几何形状的组合体,再将各组成部分划分成若干个微分面元,构建有效的判别式依次判断各微分面是否受到卫星其他各组成体的遮挡,累积未受遮挡的微分面元即可得出受力面积。将此方法应用于GRACE卫星的太阳直接辐射压力的计算,结果表明该算法可有效并精确计算受力面积。
  • 高宁;崔希民;高彩云
    . 2012, 32(6): 99-102.
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    针对小样本、未知概率分布的变形数据粗差探测问题,提出了一种基于灰包络线的多维粗差探测方法,并根据灰色系统的不确定度理论,构造了粗差探测的灰包络线。将包络线探测法应用于某水电站的地下建筑物变形数据的粗差探测,验证了该方法是一种有效的粗差探测方法。
  • 王小辉;王琪洁;丁元兰;刘建
    . 2012, 32(6): 103-105.
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    将二次曲面模型和BP神经网络的组合模型应用于高程异常拟合中,其组合方式分别基于方差倒数法和广义回归神经网络。利用某地区实测的GPS高程数据进行比较分析,结果表明,组合模型逼近高程异常的精度和可靠性均优于单一模型,并且基于广义回归神经网络的组合模型的拟合精度高于基于方差倒数法的组合模型。
  • 胡川;陈义;
    . 2012, 32(6): 106-110.
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    加权总体最小二乘不仅认为系数矩阵受到误差的干扰,而且认为系数矩阵和观测矢量具有不同的测量精度。针对常见算法迭代公式复杂的情况,将观测矢量误差看成是关于系数矩阵误差改正量和待估计参数的函数,通过线性化将其转化为间接平差问题,用拉格朗日乘数法推导间接平差形式的简单迭代公式。并通过两个数字实验证明了该方法的可行性,得到了与Schaffrin & Wieser方法相同的参数估计结果。
  • 陈玮娴;袁庆
    . 2012, 32(6): 111-113.
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    针对变量中的误差模型的观测向量中含有粗差的情况,提出了抗差总体最小二乘方法。根据M估计方法,用增长较缓慢的极小化观测向量残差函数代替观测向量残差平方和项,并推导出基于选权迭代法的抗差总体最小二乘估计计算公式。采用小角度坐标转换算例进行计算分析,证明了该方法的可行性。
  • 杨成生;张勤;张双成;刘超
    . 2012, 32(6): 114-118.
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    以可长期连续提供全球视角大气水汽分布的MODIS传感器数据为研究对象,以汾渭盆地为实验区,研究了利用MODIS数据建立区域对流层湿延迟模型的理论和方法,得到了该地区的对流层湿延迟模型。通过实际数据验证了该模型可基本反映与地形相关的湿延迟。
  • 金蕾;匡翠林
    . 2012, 32(6): 119-122.
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    在IGRF模型基础上加入中国地磁台实测数据,建立了覆盖中国全境的地磁场模型。基于该模型,简化电离层误差二阶项影响的计算,并将计算结果与实际的电离层误差二阶项延迟比较。结果表明,在模型年限范围内,其误差在2.5毫米之内。且用新模型计算电离层二阶项对定位的影响量值与IGRF模型一致。新模型在保证一定精度的前提下,能使电离层误差二阶项的计算得到简化,提高了计算速度。
  • 尹倩倩;楼益栋;易文婷
    . 2012, 32(6): 123-128.
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    介绍IGS实时试验计划的发展现状及实时精密产品恢复方法。选取BKG、ESA、GFZ和GMV四个分析中心的实时精密数据,与IGS事后精密轨道和钟差进行对比,分析结果表明实时产品轨道RTN方向精度达厘米级,钟差精度达亚纳秒级。通过PANDA软件,利用IGS实时精密轨道钟差产品对测站ALBH进行动态PPP解算,动态定位精度可达厘米级。
  • 陆珏;陈义;郑波
    . 2012, 32(6): 129-134.
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    介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进行计算。通过模拟和实测数据的计算分析,验证了该方法的有效性,解算的转换参数精度得到提高。
  • 吴继忠;杨荣华
    . 2012, 32(6): 135-138.
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    给出一种利用单台测量型GPS接收机反射信号测量水面高度的方法。测量型GPS接收机天线对反射信号和直达信号表现出不同的增益特性,使得反射信号与直达信号在振幅上有明显区别,根据信号振幅与信噪比的关系,建立信噪比与垂直反射距离的函数模型,并利用LombScargle谱分析方法进行模型解算。两组实测数据的计算结果表明:在良好观测条件下利用反射信号得到的水面高度的标准偏差为±3 cm,在观测条件较差的海面上也能够获得与验潮仪非常一致的结果。
  • 匡翠林;张晋升;曾凡河;戴吾蛟
    . 2012, 32(6): 139-143.
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    研究基于GPS单历元动态定位技术监测高层建筑风致响应的方法及数据处理技术。工程监测结果表明,台风情况下GPS观测的伪静态变形与风载信息相吻合,利用GPS动态位移推导的振动加速度与加速度器观测值一致,而基于GPS观测位移信息识别的建筑三个主模态参数与基于加速度器观测的加速度信息识别的参数相同。
  • 王海江;吴秀芸
    . 2012, 32(6): 144-147.
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    针对360°全景影像背景复杂、色彩干扰大的特点,提出了一种新颖的人脸检测新方法:首先进行彩色空间转换,结合色调信息,在YCbCr彩色空间中实现肤色区域分割。对分割区域进行形态学开闭运算有效过滤噪声;然后,利用人脸几何特征剔除不可能为人脸的虚假肤色区域;最后,利用平均人脸模板实现人脸的有效验证。实验结果表明,该方法适合于360°全景影像中的人脸检测,是一种能适应不同环境、不同姿态的人脸检测方法,效率高,稳定性好。
  • 观测技术
  • 周云耀;吕永清;蔡骞;吴涛;刘川
    . 2012, 32(6): 148-151.
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    研究高频形变仪器采样率的确定方法,首先应根据仪器的分辨力和动态范围确定仪器的观测频率范围,既要包含仪器的通频带,也应包括仪器的过渡带;然后根据观测频率范围的最高频率,依据采样定理来确定仪器的采样率;最后,通过仿真实验对此进行了验证
  • 邱泽华;唐磊;卢法林;张宝红
    . 2012, 32(6): 152-155.
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    在文安地震台开展的土层钻孔应变连续观测试验,已经取得三年多的观测数据。观测仪器采用的是YRY-4型高精度钻孔应变仪。这种水平四分量应变观测仪有自检功能,提供了验证观测可靠性的依据。采用相对实地标定方法,可定量评估各元件工作状态,并进一步对观测数据进行较正。定义了四分量钻孔应变观测数据的信度,通过对文安试验观测资料的相对实地标定校正,数据信度很高,证明YRY-4仪器安装成功。
  • 何案华;贾鸿飞;王宝锁;徐诚;赵刚;高逊
    . 2012, 32(6): 156-159.
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    在保留SWY-Ⅰ型水位仪的原有性能的前提下,充分吸取其他类型水位仪的优点,对其进行升级改造:实现了传感器的自主研制,为传感器的维护、后续升级改造工作奠定了基础;传感器严格的自检、送检过程,保证了传感器的测量精度以及传感器的互换性。网络接口板采用32位ARM920T高速处理器内核、固化wince操作系统,为仪器工作的低功耗、稳定的操作系统提供了技术保障;网络接口板外嵌的触摸式显示屏极大方便了水位的现场标定、参数配置。另外还实现了软件的远程更新、仪器内部工作日志记录、电源及信号的远程查看,实现了仪器的远程维护功能。
  • 邢灿华;张德详
    . 2012, 32(6): 160-163.
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    介绍一种新的铁路平直度激光检测仪,它以硅光电池作为光电接收器, 将激光信号转换为电信号。单片机控制的可变倍率高倍率低噪声放大器对微弱电信号进行放大,从而成功解决了因不同光源调制信号幅度不同、近距离与远距离下光信号强弱不同导致的电信号变化幅度很大的难题,实现了不同种类激光光源和远近距离下光强弱变化的高精度检测,确保了接收器的适应性和检测性能。