大地测量与地球动力学
 
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2009年 29卷 1期
刊出日期：2009-04-08
观测技术 地壳形变与地震 观测技术
   
地壳形变与地震
1 四分量钻孔应变台网汶川地震前的观测应变变化
邱泽华;唐磊;周龙寿;阚宝祥
检验一个观测变化是否地震前兆异常，需要3个判据：1）有正常背景；2）非干扰影响；3）与地震相关。依据这3个判据，对汶川地震区周围“十五”期间新建立的四分量钻孔应变台站的数据进行分析，结果表明地震之前没有可靠的明显异常变化。进一步对地震前观测应变变化主方向的分析结果表明，它们并非都指向震中。
2009 Vol. 29 (1): 1-5 [摘要] ( 2224 ) [PDF 2952KB] ( 2967 )
6 利用重力复测研究局部大地水准面变化与地震的关系
王双绪;薛富平;刘立炜;徐云马;张希
以祁连-河西地区20世纪90年代以来的地震重力网重复观测资料为依据，借助由重力场模型求解大地水准面差距的Bruns公式和Stokes积分的近似解，计算了该区不同时间尺度的局部大地水准面变化，研究了局部大地水准面变化及其与地质构造和地震活动的关系。结果显示：祁连河西地区局部大地水准面变化空间总体形态具有分区性，且不同时间段演化呈现非平稳性；几次6级左右地震前资料显示，局部大地水准面细部变异与地震位置有关。
2009 Vol. 29 (1): 6-10 [摘要] ( 2116 ) [PDF 1237KB] ( 4086 )
11 玛尼Mw 7.6地震和可可西里Mw 7.8地震应力迁移研究
汪建军;许才军
根据库仑破裂准则研究了1997年玛尼Mw 7.6和2001年可可西里Mw 7.8地震间的静态及黏弹性库仑应力的迁移。计算结果表明：静态库仑应力和黏弹性库仑应力均不超过0.005 MPa，小于典型的应力触发阈值0.01 MPa；玛尼地震对可可西里孕震区应力状态的改变影响甚弱，震后造成的下地壳和上地幔的应力迁移效应对2001年可可西里地震的影响也甚弱；静态库仑应力和黏弹性库仑应力的迁移效应对可可西里地震无明显的触发作用，可能是随距离衰减相对较缓的动态库仑应力触发了可可西里地震。
2009 Vol. 29 (1): 11-14 [摘要] ( 2221 ) [PDF 728KB] ( 3592 )
15 大当量爆破地震波记录分析
杨家亮;胡斌;王晓山;彭远黔;冉志杰;温超;刁桂苓
通过对首都圈地震台网和河北地震局流动台网大当量爆破记录的分析，发现爆破激发的地震波传播特性与天然地震波有明显差异，其主要特征有：1）爆破能量衰减很快，总体以e -1.5衰减；但是近场(<20 km)与远场(>20 km)衰减有显著差异;2）部分远场台站有能量增强的现象，震波振幅的增减与井下观测还是地面观测无关，与场地效应等关系密切，反映了某些区域各种波的多次叠加效应；3）爆破的S波传播速度明显低于天然地震，P波差异较小,可能与爆破源不利于剪切波的激发有关。
2009 Vol. 29 (1): 15-19 [摘要] ( 1992 ) [PDF 2826KB] ( 3365 )
21 用L波段和C波段SAR数据研究汶川地震的同震形变
蒋弥;丁晓利;李志伟;朱建军;尹宏杰;王永哲
结合ALOS PALSAR和Envisat ASAR监测汶川震区同震形变场的示例验证L波段和C波段SAR数据集的优缺点。实验结果表明L波段数据集更适于地形起伏较大、高植被覆盖地区的地表形变监测，尤其在形变梯度较大的区域，PALSAR影像不易引起干涉图中的条纹混叠现象，便于相位解缠，从而提高观测精度。
2009 Vol. 29 (1): 21-26 [摘要] ( 2298 ) [PDF 4258KB] ( 3700 )
27 汶川8.0级地震前后冀鲁豫地区重力场变化研究
谢汝一;李清林;秦建增;张瑞敏;徐顺强;冯建林
利用冀鲁豫交界地区多期流动重力资料，研究了该区重力场在汶川8.0特大地震前后的动态变化，研究结果表明：在该强震孕震阶段，随着地震的临近，重力场在一定范围内出现了区域性的负值异常，最大值为43×10 -8 ms -2，震后整体恢复上升。
2009 Vol. 29 (1): 27-30 [摘要] ( 2072 ) [PDF 3164KB] ( 3124 )
31 利用遥感资料绘制汶川地震烈度图方法研究
蔡山;张景发;陈文凯;张磊;戴娅琼
利用遥感数据分析汶川Ms8.0地震灾区建筑物的倒塌、道路桥梁的损毁以及次生地质灾害分布情况，以《中国地震烈度表》为标准进行烈度判断，绘制了汶川地震烈度图。总结了利用遥感手段绘制地震烈度图的经验和存在的问题。
2009 Vol. 29 (1): 31-35 [摘要] ( 2145 ) [PDF 5113KB] ( 3570 )
36 姑咱台四分量钻孔应变观测的实地标定
阚宝祥;邱泽华;池顺良
为提高观测数据的准确性,对姑咱台四分量钻孔应变观测进行了实地相对标定和实地绝对标定。在标定过程中,充分考虑了相位滞后对耦合系数反演的影响，通过反演计算得出相位滞后并将其消除，这样得出的耦合系数的准确性比没有考虑相位滞后得出的耦合系数的准确性有明显提高。
2009 Vol. 29 (1): 36-40 [摘要] ( 2188 ) [PDF 1557KB] ( 3318 )
41 三维密度分布的遗传算法反演
柯小平;王勇;许厚泽
提出把棱柱体单元的重力正演计算方法与遗传算法相结合，进行三维密度结构反演。介绍了目标函数的构建及遗传算法过程，通过模型试算证明了该方法的有效性和稳定性,并利用该方法反演了青藏高原东缘三维密度分布。
2009 Vol. 29 (1): 41-45 [摘要] ( 2058 ) [PDF 3285KB] ( 3468 )
46 现代板块运动驱动球域地幔混合的研究
单斌;傅容珊;郑勇
利用三维地幔对流模型计算了在当今板块构造运动的驱动下地幔对流的形态和演化过程，并由此分析对流作用下地幔物质的混合程度。模拟发现：1）地幔的混合程度主要受板块驱动作用的影响；2）上地幔的混合程度高于下地幔。极型场加环形场的情况下，有80％左右的上地幔区域经受过两条以上的对流轨迹曲线穿入，同时下地幔相应的穿入率也达到60％以上；3）混合程度受对流时间影响较明显。时间越长，混合程度越高，但混合程度的增长速率随时间增加逐渐减小，这使得全地幔对流情况下地幔物质保持各向不均一性成为可能；4）地幔混合还与流场类型有关，环形场的存在很大程度上增加了地幔的混合程度。
2009 Vol. 29 (1): 46-51 [摘要] ( 1931 ) [PDF 2845KB] ( 3697 )
52 位错模式的蚁群算法反演断层参数
刘宁;张永志
利用改进的蚁群算法并结合位错理论模型, 以及青藏高原东北缘1999—2001年期间的GPS数据，对祁连山断层的三维滑动速率进行了反演。结果表明,蚁群算法可有效地求解断层的三维滑动速率,其反演结果与地质等方法的结果具有较好的一致性。
2009 Vol. 29 (1): 52-56 [摘要] ( 1889 ) [PDF 1194KB] ( 3370 )
理论方法研究
57 三维激光扫描拟合直线自动提取算法研究
潘国荣;谷川;王穗辉;蔡润彬
由于扫描点云数据中存在大量的粗差扫描点，故很多点云数据处理算法都具有较强的抗差性能。但是这些算法为了抵御粗差的影响往往需要进行大量的模型检验计算，导致计算效率较低。利用扫描线数据自身固有的特点，提出一种改进的RANSAC算法。该算法既具有较好的抗差能力，又在计算效率上较传统的抗差算法有较大的提高。利用该算法得到的结果更加准确，扫描点的分割归属更加合理，为后续的拟合平面提取计算提供了更加可靠的基础数据。
2009 Vol. 29 (1): 57-63 [摘要] ( 2115 ) [PDF 2386KB] ( 3807 )
64 顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨
徐天河;贺凯飞
基于GEO卫星几何法定轨的基本原理，推导出了顾及系统误差情形下的GEO卫星几何法定轨的数学解算模型，以及系统误差参数与位置参数间的相关性分析公式。以卫星钟差为例，分别考虑系统误差为常数项、线性项和二次多项式3种情形下的GEO卫星几何法轨道的确定。结果表明：该方法可大大减弱系统误差对GEO卫星几何法定轨结果的影响。同时还发现，上述情形下的系统误差与地固系下的位置分量X、Y具有较强的相关性，且相关系数大小随着PDOP值的变化而变化，由此降低了X、Y分量的计算精度。系统误差参数与Z分量的相关性较弱，因此Z分量的精度几乎不受影响。
2009 Vol. 29 (1): 64-69 [摘要] ( 2269 ) [PDF 2751KB] ( 3322 )
70 交通线路上任意点对应中桩精度的进一步研究
邓永和
利用误差传播律和点在任意方向的位差理论，提出并论证了交通线路上任一点对应中桩的横向位差为零，纵向位差等于该点的点位误差。对中桩的误差曲线和误差椭圆的分析认为，误差椭圆无实际意义,误差曲线实用而有效。
2009 Vol. 29 (1): 70-73 [摘要] ( 2095 ) [PDF 429KB] ( 3072 )
74 等式约束反演与联合反演的对比研究
王乐洋;许才军
介绍等式约束反演和联合反演的反演模型及目标函数的构建方法，给出约束反演、等式约束反演及不等式约束反演的定义，并通过算例计算，得出了一些重要结论。
2009 Vol. 29 (1): 74-78 [摘要] ( 2079 ) [PDF 497KB] ( 3042 )
79 观测噪声对频域输入输出法数据融合的影响
崔立鲁;罗志才;钟波;汪海洪;
以融合大地水准面高和重力异常数据精化局部大地水准面或重力异常为例，利用模拟数据分析了不同大小的观测噪声和非稳态误差对数据融合结果的影响。模拟结果表明：双输入单输出法融合处理不同大小的观测噪声和非稳态误差数据均能获得较满意的结果。
2009 Vol. 29 (1): 79-82 [摘要] ( 2175 ) [PDF 461KB] ( 4037 )
83 成都市似大地水准面的精化及应用
李春华;黄丁发;罗志才;邓芳
利用10 314个重力点数据、211个高精度GPS水准点数据、30″分辨率的数字地形模型（DTM）及地球重力场模型WDM94，基于移去-恢复技术确定了成都市1′×1′格网似大地水准面模型。以20个高精度GPS水准点对该成果进行外部检验，结果表明所确定的似大地水准面模型精度为±0.009 m。利用成都市似大地水准面模型探测和分析了两个传统高程控制网中可能存在的系统偏差。
2009 Vol. 29 (1): 83-87 [摘要] ( 2100 ) [PDF 3111KB] ( 3212 )
88 局部扰动引力逼近的改进虚拟压缩恢复法研究
周世昌;王庆宾;朱雷鸣
将改进的虚拟压缩恢复法应用于扰动引力的逼近问题，与点质量法的比较表明，改进的虚拟压缩恢复法和点质量模型对扰动引力的逼近精度和逼近速度相当。
2009 Vol. 29 (1): 88-90 [摘要] ( 1934 ) [PDF 758KB] ( 3006 )
91 卫星测高的局限与新技术发展
汪海洪;钟波;王伟;于丹
总结传统卫星测高技术的局限性，介绍Ka波段测高、星座技术、GNSS测高和宽幅卫星测高4种卫星测高新技术的基本原理，并分析这些新技术相对于传统卫星测高技术的优缺点。新技术的实现是对传统卫星测高的有效补充，将极大扩展卫星测高的应用领域。
2009 Vol. 29 (1): 91-95 [摘要] ( 2234 ) [PDF 977KB] ( 5120 )
96 一种新的干涉图质量评定指标研究
赵超英;张勤
研究干涉图的质量指标不仅可以评价主从影像的配准精度，而且在干涉图滤波处理时还可以进行滤波因子的计算和滤波效果的评定。基于评价干涉图质量的相位差分和法的基本原理， 提出了顾及2π周期性相位差分和指标和以相干值定权的加权相位差分和指标, 并通过西安地区DEM干涉图的实例验证了该质量指标的优越性。
2009 Vol. 29 (1): 96-100 [摘要] ( 2144 ) [PDF 6255KB] ( 3290 )
101 GNSS多卫星系统数据预处理方法研究
杨霞;党亚民;成英燕;杨铮
在分析多卫星系统的时空基准、轨道标准化、数据选择、周跳探测等问题的基础上，对多卫星系统数据预处理方法和程序实现进行了研究。研究表明，对单系统数据预处理方法进行相应的扩展，就可以应用于多卫星系统，并能取得较为理想的处理结果。
2009 Vol. 29 (1): 101-105 [摘要] ( 2109 ) [PDF 1039KB] ( 3461 )
106 面向对象的最优分割尺度计算模型
何敏;张文君;王卫红
面向对象的影像分析方法适合高分辨率遥感影像信息提取，其核心问题在于实现对高分辨率遥感影像的多尺度分割。提出了一种针对面向对象分析方法中多尺度分割的最优分割尺度计算模型，并进行了影像分割实验。结果表明，此模型能快速地获取可靠的最优分割尺度。
2009 Vol. 29 (1): 106-109 [摘要] ( 1933 ) [PDF 1204KB] ( 3978 )
110 基于移动区间的GPS轨道标准化方法
常亮;何秀凤
针对常规GPS轨道标准化方法随插值阶数的增加会出现精度衰减的情况，提出移动区间的概念并应用于GPS轨道标准化过程。利用美国国家大地测量局提供的GPS精密卫星星历进行计算，结果表明:当插值阶数增加时,采用移动区间方法能有效解决精度衰减问题，提高了GPS轨道标准化的精度,从而使GPS标准化的精度提高到亚厘米级。
2009 Vol. 29 (1): 110-113 [摘要] ( 1859 ) [PDF 1664KB] ( 3086 )
114 GNSS导航平台数据处理的可靠性分析
许长辉;王坚;高井祥;安韦
引入蒙特卡罗方法对GNSS导航平台数据处理的可靠性精度因子指标进行评价，利用内外可靠性指标对整体可靠性进行评价。结果表明：单独GPS系统和GLONASS系统的精度因子和内外可靠性较差。加入Galileo系统可以改善几何分布结构，使平面精度因子和可靠性得到改善的同时，高程精度因子和可靠性得到很大提高。
2009 Vol. 29 (1): 114-118 [摘要] ( 2262 ) [PDF 1746KB] ( 3192 )
119 帷幕注浆引起煤矿井筒地表沉降的时序预测模型
孙佳龙;郭淑艳;郭金运;
经过多年生产经营后的煤矿矿井都会发生不同程度的位移和变形，而帷幕注浆是治理矿井及其周围地表位移和变形的有效方法之一。通过对帷幕注浆的主井及其附近地表实施的变形监测，对不同监测点的不同时间间隔序列进行分析，发现采用平均时间间隔序列建立的模型其预报精度等级和预报准确率均为最优。
2009 Vol. 29 (1): 119-122 [摘要] ( 2070 ) [PDF 720KB] ( 2480 )
123 基于VRS的GPS虚拟相位观测值生成算法研究
朱超;高成发;赵毅;彭慧
针对虚拟参考站网络差分定位的关键技术，提出了虚拟相位观测值及差分改正信息生成的算法模型。为验证算法的正确性及评定虚拟参考站网络差分实时定位精度，基于某连续运行参考站网络结合自主开发的虚拟参考站系统软件SeuVRS1.0进行了相关实验。参考站网络实测数据的计算分析结果表明，参考站间空间误差内插效果较好，可以满足区域范围内厘米级实时定位的精度要求。
2009 Vol. 29 (1): 123-126 [摘要] ( 2066 ) [PDF 918KB] ( 3714 )
127 GPS接收机码间偏差（DCB）的确定
宋小勇;杨志强;焦文海;毛悦;冯来平
利用双频载波相位平滑伪距数据构建DCB解算数学模型，并利用“中国地壳运动观测网络工程”2003年的数据，计算网络工程基准站接收机的DCB值，分析其日及月变化。结果表明，利用上述方法，能够以优于1ns精度确定基准站接收机的码间偏差，且码间偏差在日及月尺度上没有明显的趋势变化。
2009 Vol. 29 (1): 127-131 [摘要] ( 2082 ) [PDF 2242KB] ( 4838 )
132 自适应拟合推估在地壳形变分析中的应用
赵丽华;曾安敏;
由于地壳形变监测中观测点相对较少，用常规方法很难准确推求那些未经观测但又需要关注的点的变形量。鉴于地壳形变的特点，提出采用拟合推估方法加以解决，该方法不仅能顾及变形点现时的随机变化的影响，合理地解求已测点的变形量，还能推求未测点的形变信息。考虑到拟合推估难以确保观测噪声协方差与信号协方差之间的协调，至使拟合推估解存在偏差，为此采用自适应拟合推估的方法，即通过自适应因子调节随机信号及观测噪声之间的权比，从而提高未观测点变形量推估的准确性。最后对一实测地壳形变监测网进行形变分析，验证了上述算法的有效性。
2009 Vol. 29 (1): 132-134 [摘要] ( 2161 ) [PDF 544KB] ( 3006 )
135 Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则在边坡稳定分析中的应用
李垠;苏凯;李杰;
以塑性迭代计算不收敛作为边坡失稳的判断标准，分别采用Mohr-Coulomb外角点外接圆模型、内角点外接圆模型、内切圆模型以及等效圆模型对某典型土质边坡的稳定性进行了分析。计算结果表明：当材料系数k等于0.8时，与极限平衡法计算结果相比，外角点外接圆模型和内角点外接圆模型的计算结果偏大，内切圆模型明显偏小，Mohr-Coulomb等效圆模型的计算结果最为接近；而随着k的增加，采用Mohr-Coulomb等效圆模型的计算收敛性增强，土坡稳定性系数越来越偏大，因而建议k值在0.8~0.9间选取。
2009 Vol. 29 (1): 135-139 [摘要] ( 1998 ) [PDF 1535KB] ( 3300 )
140 基于PDA实现GPS单机米级定位的地理信息采集系统
李星星;罗涛;张小红;刘万科
在许多应用领域，用户需要有一套机动灵活（无需基站）且能实时提供具有平面米级(或米级以下)定位精度的系统。针对这一情况，研究并实现了基于 PDA 平台和高精度GPS单点定位技术的地理信息采集数据系统，该软件系统能满足平面米级精度的地理信息采集应用的需求。
2009 Vol. 29 (1): 140-143 [摘要] ( 2148 ) [PDF 1195KB] ( 3221 )
观测技术
144 一种灵敏度系数可调的光纤光栅温度传感器
李阔;周振安
利用光纤光栅作为新型传感元件具有对温度和应变均敏感的特性,设计制作了一款灵敏度系数可调的高灵敏度光纤光栅温度传感器，并通过调整高灵敏度光纤光栅温度传感器的灵敏度改变其量程，扩展了它的应用范围，解决了其保存、运输的难题。
2009 Vol. 29 (1): 144-147 [摘要] ( 1996 ) [PDF 2301KB] ( 3118 )
148 基于国产氢原子钟的钟差预报方法研究
朱陵凤;李超;刘利;陈刘成;董恩强
用灰色模型、二阶多项式模型和一阶多项式模型3种方法对中国科学院上海天文台研制的氢原子钟差时间序列进行了预报分析，结果表明：灰色模型与一阶多项式模型的3天预报精度基本相当，均高于常用的二阶多项式模型的预报精度；当取样时间短时，灰色模型与一阶多项式模型的预报精度明显高于二阶多项式模型预报精度。
2009 Vol. 29 (1): 148-151 [摘要] ( 1910 ) [PDF 1317KB] ( 3114 )
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