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2011年, 第31卷, 第3期 
刊出日期:2011-07-01
  

  • 全选
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    地壳形变与地震
  • 乔学军;聂兆生;杨少敏;谭凯;王琪
    . 2011, 31(3): 1-7.
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    利用喀什地区10年间的GPS点位观测及200多景2003—2007年间的SAR图像,采取层叠InSAR技术获得了喀什坳陷区与南天山及帕米尔块体的现今构造活动的垂直速度场,结果表明:喀什坳陷区的垂直运动具有明显的分界特征,北部以阿图什南翼断层为界,西南以乌泊尔断层为界,东部为塔里木盆地所围限的喀什坳陷区垂直形变表现为下沉,幅度约1 mm/a, 而喀什坳陷区的外围为隆升,幅度约为1 mm/a,隆升速度由西往东逐渐减小,表明塔里木盆地基底与南天山及帕米尔高原交界的前缘界线分别为阿图什南翼断层及乌泊尔断层;柯坪推覆构造体内的垂直运动与主要推覆体的构造活动密切相关,即山体褶皱带隆升,谷地沉降,隆升及沉降的速率约为1~-1.5 mm/a;普昌断裂虽然横切柯坪推覆构造体,但横跨该断裂的剖面表明普昌断裂两侧没有明显的垂直形变运动,进一步表明普昌断层作为“类转换断层”,其运动以走滑为主。
  • 陈连旺;詹自敏;叶际阳;李妍
    . 2011, 31(3): 8-14.
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    建立三维黏弹性有限元模型,采用标准线性固体本构关系,分析流变特性对青藏高原现今构造变形的控制作用。模拟结果显示:1)在高原地壳介质流变机制的控制下,青藏高原内部从西向东,东向位移分量逐渐增大。最大值出现在甘孜玉树鲜水河断裂带区域内,反映了青藏高原的物质东移运动;2)在菱形块体中南部,其东侧区域向东南方向运动,而其西侧区域则转向西南方向运动;3)中地壳强流变模型与下地壳强流变模型给出的计算结果总体特征相似,二者均能较好模拟高原物质东流以及绕喜马拉雅东构造结的顺时针转动;4)流变特性对青藏高原构造变形特征的影响较大。
  • 郭良迁;薄万举;杨国华;郭赫
    . 2011, 31(3): 15-19.
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    根据华北地区GPS观测数据计算了华北活动块体的运动速度和应变率,以及块体边界带的活动速率和应变率,研究了华北块体的运动和应变率特征,以及边界断裂带的应力作用特征。形变揭示出华北亚板块从西向东运动方向由东向偏转为南东向,NENNE向断裂带呈现右旋,NWWEW向断裂带呈现左旋。各个次级块体的主压应变应力轴方向存在一定的差异。边界断裂带现今应变应力状态页不相同,郯庐断裂带北段和山西断陷带以压性为主,具有应变能积累显示,但是应变率相对较小,应变能积累缓慢。
  • 张晓亮;师昭梦;蒋锋云;朱良玉;王雄
    . 2011, 31(3): 20-24.
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    利用两时段GPS速度场,用三维非线性有限元方法研究了海原-六盘山弧型断裂带及其附近最新构造变形演化特征。研究得到:1)海原-六盘山断裂带整体表现为左旋运动,海原断裂带左旋活动速率在(2~5.5) mm/a之间,六盘山断裂左旋活动速率约为1.0 mm/a;2)海原断裂带与六盘山断裂带的交接处目前处于强闭锁状态,亦是运动变形差异相对强烈、应变能积累较快的区段,存在强震孕震背景。

  • 段虎荣;张永志;徐海军;焦胜军
    . 2011, 31(3): 25-28.
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    结合中国西部区域的数字高程数据以及地壳垂直运动速率数据,计算中国西部地区地壳垂直运动引起的重力场变化的分布,并与卫星重力观测结果进行对比。研究表明:中国西部区域的重力场变化与地壳垂直运动速率场变化有很强的相关性,青藏高原以南的喜马拉雅山脉地壳上升运动速率最大,其引起的重力变化为正的最大值;准噶尔盆地地壳下沉运动速率最大,其引起的重力变化为负的最大值;塔里木盆地及柴达木盆地地壳下沉运动速率相对较小,相应地引起的重力变化值相对较小。
  • 王梅;江在森;武艳强;冯志军
    . 2011, 31(3): 29-33.
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    利用中国大陆GPS基准站及震中附近IGS站数据,研究了2004年12月26日印尼苏门答腊9.0级地震前后GPS观测到的远场水平位移微动态变形过程。震前E分量位移序列出现“分群”现象,震中东北侧大陆板块上的GPS站点表现出受挤压向东的运动,而位于断裂带西北侧大陆板块上的站点则表现出受引张向西运动的趋势,具有大尺度空间的协调一致性,与理论孕震模型符合较好。远至3 000km的站点也观测到了地震的同震位移,同震位移矢量有整体向震中汇聚的特点,反映了震时俯冲板块和上覆板块会聚作用对远场的影响。而震后由于地震断层的强烈运动,使得一些点位位移态势发生了较震前异常更明显、持久的改变。
  • 薄万举;陈聚忠
    . 2011, 31(3): 34-37.
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    依据国家一、二等水准测量规范(GB/T 12987-2006),分别给出了水准测量中标尺温度改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正和海潮负荷影响等改正的计算公式和方法,并对地震形变分析计算中进行各项改正的必要性进行了讨论。强调:在形变分析计算中,是否进行某一项改正,新老成果必须保持一致;老成果没有进行改正,新成果中没有必要也不应该进行改正,否则可能造成更大的不合理;出于科学研究和测量数据多样化用途的考虑,认为在地震水准测量中各项改正所需要的辅助观测量应该完整地保存下来。
  • 郭树松;祝意青;刘芳
    . 2011, 31(3): 38-41.
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    根据大陆均衡理论,对由艾里(Airy)大陆均衡模型计算的理论均衡地壳厚度(D)和实际布格重力异常反演得到的地壳厚度(M)进行比较,探讨北祁连河西地区的地壳均衡状态。结果表明,该地区理论大陆均衡地壳厚度均大于实际地壳厚度,地壳处于不均衡状态。
  • 李军海;刘焕玲;文汉江;朱广彬;方爱平
    . 2011, 31(3): 42-46.
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    利用UTCSR发布的GRACE Level-2 RL04版本2003-01—2008-08月的重力场模型估计南极冰盖质量变化。由于GRACE提供的C20项不准确,利用SLR测得的C20项进行替换。对于经度方向上出现的条纹状信号,采用去相关滤波处理。选择去掉其中某一个月的位模型重新反演南极冰盖质量变化,发现相同区域的质量变化率并没有发生很大的变化。联合得到的位模型、滤波技术以及ICE-5G冰后回弹模型观测到的西南极Amundsen地区和南极半岛的冰盖质量消融现象,其等效水高变化分别为-5.28±0.95 cm/a、-1.82±0.77 cm/a;而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖质量在增加,分别为1.42±0.69 cm/a、1.43±0.72 cm/a。与已有研究结果比较发现:西南极冰盖质量在加速融化,而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖等效水高变化率没有发生大的变化。
  • 聂兆生;祝芙英;付宁波
    . 2011, 31(3): 47-50.
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    基于中国地壳运动观测网络GPS观测资料解算的电离层TEC数据,利用Kalman滤波方法对2008年5月12日汶川Ms8.0地震前的电离层TEC进行异常探测研究,并与以前的处理结果进行对比,对比结果表明:利用Kalman滤波方法能够有效地探测到震前的电离层TEC异常扰动。
  • 郑伟;许厚泽;钟敏;员美娟
    . 2011, 31(3): 51-57.
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    介绍国际火星探测计划和基于国际火星探测数据建立的火星重力场模型, 阐述SGG-DopplerVLBI跟踪观测模式的测量原理和优点,并建议中国将来首期火星卫星重力测量计划采用SGG-Doppler-VLBI观测模式和静电悬浮重力梯度仪。
  • 理论方法研究
  • 潘国荣;周跃寅
    . 2011, 31(3): 58-62.
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    出于对目前常用的两种坐标系转换模型的学习和理解,对原本适合于小角度坐标转换的布尔莎模型进行了拓展,使其适合于任意角度坐标转换。将改进后的7参数布尔莎模型与13参数的大角度模型,结合盾构三棱镜法解算盾首盾尾坐标的工程实例,通过大旋转角和小旋转角两组数据以及编程实现两者的对比,并得出了结论。
  • 张兴福;沈云中
    . 2011, 31(3): 63-68.
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    基于GPS控制网三维约束平差基本原理,提出一种GPS坐标及高程同步转换方法,即先由GPS点的空间直角坐标反算点间基线向量,再将旋转参数、尺度参数以及国家坐标系中的坐标作为待估参数,通过附加公共点约束进行坐标及高程转换。利用工程实例数据对该方法进行了试验,结果表明:该方法非常灵活、有效,其坐标及高程转换精度良好。
  • 韦进;李辉;刘子维;康开轩;
    . 2011, 31(3): 69-74.
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    利用极大似然估计和3种互不相关的噪声(白噪声,闪烁噪声,游走噪声)模型及其组合,对SG-053超导重力仪产出的重力固体潮整时值残差时间序列进行分析,得出残差时间序列中明显存在彩色噪声(闪烁噪声、游走噪声):白噪声1.40×10 -8 ms -2,闪烁噪声1.85×

    10 -8 ms -2,游走噪声为2.40×10 -8 ms -2。该方法估计的白噪声水平与潮汐分析方法得出的结果一致。

  • 杨光亮;周莉娟;申重阳;韦进;
    . 2011, 31(3): 75-78.
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    采用基于EMD自动提取算法及地震触发判断算法实现对台站连续重力数据的潮汐、尖峰、台阶、仪器漂移和趋势性变化的消除,达到连续重力非潮汐信息的自动分离提取。研究实例表明,该算法可实现对重力台站资料的自动处理,适于对大量台站连续重力观测资料进行批量化处理,快捷地提取非潮汐变化信息。
  • 钟波;刘华亮;罗志才;李振海
    . 2011, 31(3): 79-84.
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    给出引力梯度数据归算的二阶径向改正公式,计算结果表明选用高精度参考重力场模型可以有效控制归算误差的影响。比较加权平均法、Shepard曲面拟合法和最小二乘配置法用于卫星重力梯度数据格网化处理的精度和适用性,采用不同噪声背景的径向引力梯度数据进行格网化处理,计算结果表明:最小二乘配置法相比加权平均法和Shepard曲面拟合法具有明显优势,其格网化精度可满足高精度重力场恢复的需要,建议在实际计算中采用最小二乘配置法进行格网化处理。
  • 蔡昌盛;戴吾蛟;匡翠林;朱建军
    . 2011, 31(3): 85-89.
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    利用单频伪距观测值和广播星历数据,比较不同观测值权值下GPS/GLONASS组合单点定位的结果,并讨论大气误差对组合单点定位精度的影响。利用最小二乘和卡尔曼滤波两种算法进行单点定位计算,结果表明,组合定位单历元平面位置解精度优于2.5 m,高程方向精度优于4.5 m,24小时解3个坐标分量精度均优于1 m,对于该两种算法,组合定位与单独GPS定位相比精度均有不同程度的提高。
  • 郭英;程鹏飞;吕洪标
    . 2011, 31(3): 90-93.
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    基于地磁对电离层的影响,尝试利用GPS信号和Klobuchar模型估计地磁北极在地理坐标系中的位置,并建立了相应的数学模型。理论分析和数据验证了方法的可行性,如果进行Klobuchar模型的区域化改进和算法的完善,将更有利于地磁北极估计的可靠性和估计精度的提高。
  • 晏红波;任超;卢献健
    . 2011, 31(3): 94-97.
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    针对实际工作中观测条件较差的GPS卫星整周模糊度难以固定的问题,提出了模糊度快速求解的分组搜索法。首先将模糊度分为主模糊度和从模糊度两组,然后在固定主模糊度组的基础上,考虑从模糊度组能否固定。利用实际算例验证了该方法的有效性。
  • 李玮;程鹏飞;秘金钟
    . 2011, 31(3): 98-101.
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    从3个方面研究了河北省CORS系统各参考站的伪距多路径效应:1)比较了不同截止高度角条件下(5°、15°和25°)的伪距多路径效应,分析了多路径效应与高度角之间的关系;2)以若干个受多路径影响较为严重的参考站为例,基于其多路径效应的天空分布图(skyplot)分析了不同方位、不同高度角卫星观测值的多路径大小,同时对相应测站环境进行考察,验证了多路径效应的环境影响因素;3)利用PPP技术分别处理了受多路径影响最强和最弱的两参考站:永清和安新站同一天的观测数据,考察了多路径效应对PPP位置估值的收敛时间和收敛稳定性的影响。
  • 何正斌;聂建亮;吴富梅;
    . 2011, 31(3): 102-105.
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    为了控制观测值异常对组合导航精度的影响,提出基于交互多模型的观测数据异常影响控制算法,即建立观测正常和异常的多模型集,各模型间通过马尔可夫模型进行切换,当观测值正常时,正常模型起作用;观测值异常时,故障模型起作用,从而可有效地抑制观测数据异常对滤波精度的影响。
  • 张昊;王琪洁;朱建军;张晓红
    . 2011, 31(3): 106-109.
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    将ARIMA(P,1,0)模型应用到极移随机性部分序列的预报中,提出了利用最小二乘外推与ARIMA(P,1,0)的组合模型来对整体极移序列进行短期预报。并与其他方法对极移1~5天的短期预报精度进行了对比,结果证明了该模型在极移短期预报上的有效性与优越性。
  • 孔建;姚宜斌;黄承猛
    . 2011, 31(3): 110-114.
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    基于整体最小二乘(TLS)数据处理理论以及TLS迭代算法,利用泰勒公式确定非线性模型一阶偏导数,推导了其误差量级。并将该方法应用于TLS精度评定,提出了检验结果可靠性的方法,最后通过实验验证了该方法的可行性。
  • 王增利;文琳
    . 2011, 31(3): 115-119.
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    通过对地球表面和大地水准面的物理学受力分析发现,传统计算地形改正方法存在误差。分析了其误差来源及大小,解释了该误差形成的原因,并给出了计算地形改正的新算法,新算法可有效提高计算精度。
  • 朱爽;姚宜斌;张瑞
    . 2011, 31(3): 120-123.
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    依据精密单点定位(PPP)原理编写天顶对流层延迟估计程序,分别利用所编程序和GAMIT软件进行实测数据解算,将所得数据与IGS网站提供数据进行对比分析,结果显示PPP与双差法估计对流层延迟都有较高精度;但在双差法解算过程中发现,无远距离测站参与解算会影响对流层延迟估计的精度。
  • 蒋维;罗少聪;孙和平
    . 2011, 31(3): 124-126.
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    通过构建水汽影响模型,并以武汉超导重力观测台站为例,根据1998年武汉地区每日两次的无线电探空数据,精确计算水汽对重力观测的影响数值。解算结果表明,水汽对武汉重力观测站的影响可达1.6×10 -8 ms -2,由此可见,精密重力观测中不能忽视水汽的作用。
  • 陶庭叶;高飞;吴兆福
    . 2011, 31(3): 127-129.
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    介绍提升小波阈值收缩法去噪的基本原理和方法,利用该方法对含噪的GPS单历元变形监测数据进行去噪,提取真实变形信息。实际数据处理结果表明,相比第一代小波,提升小波变换去噪效果更好,计算速度更快。
  • 刘人午;杨德宏;李燕;谌柯
    . 2011, 31(3): 130-133.
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    为解决最小凸包算法在计算超过10 6数量级的点数时计算时间比较长的问题,提出一种将数据点集进行一次扫描,得到横向和纵向排序点表,并建立初始凸包,再运用增点法逐步从外向内判别数据点是否加入凸包表的改进算法。该方法稳定性高、计算速度快。
  • 王勇;张立辉;杨晶
    . 2011, 31(3): 134-137.
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    将LevenbergMarquart 算法改进的BP神经网络技术用于GPS对流层延迟的预测,以南加州GPS网数据为例的实验表明:76%的预测值与实际值之间的偏差在3 cm以内;利用BP神经网络进行预测对流层延迟的精度达到厘米级,部分站点达到毫米级。对部分预测效果不佳的站点进行分析,站点空间位置选取不合理、站点海拔与周边训练样本的站点海拔差异较大是造成预测效果不佳的原因。
  • 朱珺;丁晓利;许兵;李志伟
    . 2011, 31(3): 138-141.
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    在InSAR干涉图数据处理过程中,通常会由于轨道参数不准确而导致去平地效应后,干涉图中仍残留部分线性相位。为避免线性趋势对数据处理结果精度的影响,提出了一种基于干涉图条纹频率检测的去除线性趋势精化方法:首先,通过ChirpZ变换精化干涉图条纹频率估计,计算出精确到0.1的线性相位条纹数;然后,模拟线性相位并从干涉图中去除。利用通过模拟和真实数据对提出的方法进行验证分析,实验结果表明:该方法能够更加彻底地去除干涉图中残留的线性趋势,对提高InSAR技术的监测精度具有一定意义。
  • 赵卿;朱玉
    . 2011, 31(3): 142-144.
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    为改变以单个监测点为研究对象分析大坝变形规律的方法,提出位移强度概念,并以此作为分类标准,借鉴决策树算法,根据大坝所有监测点的坐标建立模型,计算并分析大坝在某一方向上的整体变形规律。
  • 王锦;柳林涛
    . 2011, 31(3): 145-149.
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    基于航空重力测量的独特优越性,研究了陀螺稳定平台在航空测量系统中的作用。运用Matlab simulink仿真模块建立单轴陀螺稳定平台稳定回路系统;建立修正回路数学模型,给定仿真条件下进行系统仿真并得出仿真结果;给出航空重力测量水平误差改正模型,并得出水平误差改正值。
  • 观测技术
  • 刘天海;尚红;寇建新;陈亮;杨怀宁;张金城
    . 2011, 31(3): 150-155.
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    针对基线测量逐渐淘汰的现实,结合工作实际开展了用精密测距替代基线丈量的实用化研究与试验。通过测量误差分析,结合仪器性能和基线测量技术要求,在理论研究的基础上,进行了室内外大量测试,不断改进技术设计,修订操作规程,实现了基线测量技术的更新换代和数字化改造。6年多的监测实践表明,基线测量技术更新是成功的。
  • 路杰;杨博雄;史雨辉
    . 2011, 31(3): 156-159.
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    通过CPLD设计间隔精准延迟的驱动脉冲,将线阵CCD空间信息转换为在一个脉冲单元内变化的时间信息,并通过高精度步进电机位移平台进行了检测,实验证明该方法可以有效地突破线阵CCD像元精度限制,实现亚像素测量。