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2014年, 第34卷, 第1期 
刊出日期:2014-01-23
  

  • 全选
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    地壳形变与地震
  • 魏二虎,李智强,殷志祥
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 1-3.
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    以全球范围内1973-01-01—2012-12-30日里氏7.0以上地震为研究对象,引入有限离散函数微商,并定义了评估地震活跃性的数值R,根据IERS提供的日长数据,从新的角度分析了地球自转速率变化对地震的诱发作用:1)地震发生在d LOD^2/dMJD极值点以及零值点的几率远大于随机理论几率,表明日长变化速率变化快以及正负交换时会诱发地震的发生;2)地震活跃性呈现周年、近6 500天周期,这与日长大振幅周年、18.6年周期相对应。

  • 祝意青,赵云峰,刘芳,刘练
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 4-7.
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    利用中国地壳运动观测网络1998—2010年的绝对重力和相对重力观测资料,获得了新疆地区区域重力场及其动态变化,从动态的观点研究了2012年6月30日新疆新源、和静交界6.6级地震前区域重力场演化特征及其与地震活动的关系。结果表明:1)重力变化与天山断裂构造活动存在密切空间联系,重力变化较好地反映了伴随活动断层的物质迁移和构造变形引起的地表重力变化效应;2)区域重力场动态图像较完整地反映了该地震孕育、发生过程中出现的流动重力前兆信息;3)新源测点重力点值时序变化累积量超过80×10-8ms-2,较好地反映了6.6级地震前重力的剧烈波动性上升变化,地震发生在重力变化发生转折的时段。

  • 郑伟,许厚泽,钟敏,刘成恕
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 8-14.
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    介绍国际金星探测计划及利用国际金星探测器跟踪数据建立的金星重力场模型,并建议我国将来金星重力梯度计划应采用SST-HL/SGG-Doppler-VLBI观测模式,卫星轨道高度最好为50~100 km。

  • 徐克科,牛元甫,伍吉仓
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 15-18.
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    通过GPS观测位移与InSARLOS形变的投影转换模型将GPS点位移归算到LOS方向。利用GPS点归算的LOS向位移,在构建Delaunay三角网基础上,进行三次内插,对InSARLOS形变误差进行纠正。基于非均匀滑动分布的位错模型,利用GPS观测数据反演断层参数。根据同震引起的地表位移在一定范围内方向具有一致性的特点,由断层参数正演同震位移场方向,将其作为已知方向,对InSARLOS位移实现了三维转换。结果表明,用此方法建立的同震地表三维形变场与地表实际破坏情况整体上吻合较好。

  • 吕志鹏,伍吉仓,孟国杰,乔学军,徐克科
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 19-23.
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    采用“中国大陆构造环境监测网络”2009—2011年GPS监测站点的速度场结果,利用三角形法计算了青藏高原东缘的应变场,并对计算结果进行三角形形状因子检验和应变显著性检验。根据块体应变变化特性将其分为块体内部、块体边缘和块体边界三个典型区域。对各区域应变结果的分析表明:青藏高原东缘的龙门山断裂带成为区域内应变的高值区,反映自汶川Ms8.0地震之后出现了地壳松弛与大区域形变的调整。鲜水河断裂仍然是区域内应变较大的地区。

  • 玄松柏,申重阳,邢乐林,李辉
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 24-27.
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    利用重力复测资料和绝对重力资料分析太原盆地垂直形变趋势,结果显示:太原盆地垂直形变现今表现为沉降,且沉降速率呈下降趋势。2001—2006年太原盆地整体以21.8  mm/a的速率沉降,是继承性沉降和地下水开采引起的地表沉降的综合效应;2009年以来断陷盆地北端的晋祠地区沉降速率约为6.6 mm/a,以继承性沉降为主。

  • 刘瑞春,季灵运
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 28-31.
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    利用干涉图堆叠技术研究得到临汾盆地及其边界断裂2003—2010年的平均地壳形变速率场,结果表明:1)临汾盆地现今地壳形变场整体上表现为盆地下沉,两侧山体相对隆升的继承性变形特征,罗云山断裂为地壳形变速率差异的分界地段;2)罗云山断裂中段和南段的差异运动相比北段更为显著,最大差异形变速率分别为4 mm/a和6 mm/a;而在断裂范围内,变形速率均为2 mm/a左右,与同期跨断层水准观测结果较为一致;3)盆地内部在整体下沉的背景下,不同的构造单元具有不同的变形速率,且形变速率自北向南逐渐增大。以临汾市区为界,洪洞临汾凹陷北部和南部的变形速率分别为0~4 mm/a和 4~8 mm/a;襄汾凸起较为稳定,变形速率在零值附近波动;南部的侯马凹陷形变速率进一步加大,其东北部和西部区域的形变速率分别为4~8 mm/a和8~12 mm/a。

  • 塔拉,陈阜超,周海涛,郭宝震,郭良迁
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 32-37.
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    对山西地区1980—2010年的水准观测资料计算,获得垂直形变速率,并按照地质构造单元分块拟合,得到块体运动速率和块体边界断裂带的活动速率。在此基础上研究了山西地区近30年来的地壳垂直变化和构造活动。结果表明,山西地区西部上升,东部下降。吕梁山块体掀斜抬升,太行山块体为掀斜活动,山西断陷带为掀斜下降。地壳垂直形变揭示出山西断陷带现代构造活动为裂陷运动,裂陷速率为2.68 mm/a,边界断裂带活动速率为1.14~4.33 mm/a,均为正断活动。

  • 孟庆筱,王太松,吕健,董彦知,郭宝震
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 38-42.
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    基于跨唐山断裂带两条深地震物探剖面,建立精细的唐山断裂带三维构造应力场有限元模型,利用GPS及地应力观测结果进行约束;与区域M≥5.0地震震源机制解比对,以检验有限元模拟结果可靠性。对唐山断裂带等效应力场及XY平面剪切应力场的分析认为,唐山断裂带的深部断裂存在孕育较强地震的可能性,唐山断裂带北东段可能继续破裂。

  • 罗三明,杜凯夫,畅柳,万文妮,杜雪松,余敏,杨博
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 43-46.
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    选用27景ENVISAT 降轨雷达干涉数据,利用相干点目标PSInSAR技术进行时间序列处理, 获取了北京及周边地区2006—2010年地表形变场。研究结果表明:1)在北京及周边地区存在双桥、廊坊、燕郊镇、张喜庄、杨各庄、平谷和沙河镇等7个沉降中心,其中沉降速率最大的为北京的双桥与河北的廊坊,两个沉降中心区平均沉降速率(LOS)分别为-27.19±5.66 mm/a与-24.65±5.14 mm /a;2)沉降面积最大的为双桥沉降区,约230 km2;3)北京市区地表年回升速率为10.92±3.24 mm/a,表明自20世纪80年代以来采取的回灌措施对防治地面沉降起到了抑制作用;4)北部山区为相对上升,表明区域地质构造作用的影响仍然存在。

  • 张燕,吕品姬,吴云
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 47-50.
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    分析中国地震台宽频带倾斜仪、宽频带测震仪和PET重力仪秒采样的观测资料,结果显示三种仪器在记录高频震颤波方面具有一致性,通过对宽频带倾斜仪2008—201205月观测资料的分析研究表明:观测到的频率为0.13~0.33 Hz的高频震颤波产生的原因除了夏秋两季的台风外,还发现与近海海面,尤其是台湾海峡刮6级以上的风,黄梅台观测仪器都会记录到这个频段的震颤波,当风速达到7级以上,浪高达到3米以上时,还记录到主频为0.1 Hz左右的震颤波。

  • 何案华,汪成国,李晓东,高守权,赵刚,邹广
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 51-54.
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    对新疆温泉井井孔水温梯度和不同深度的水温动态观测的数据分析表明,观测井不同深度上的水温变化形态有一定的共性,如水温稳定过程均为对数曲线;但更多表现出差异性,如稳定时间复杂多变、不同深度段的井水温度微动态特征差异明显;水温梯度剧变带内井水温度显示出潮汐变化。结合该井的井孔柱状图及区域水文地质结构分析表明,这些差异性变化主要与井孔的水文地质特征、地下水类型有关。

  • 理论方法研究
  • 潘国荣,荣一夫
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 55-58.
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    以盾构通用管片施工中隧道设计轴线、管片成型轴线、盾构机推进轴线三者的关系为基础,通过分析管片的排版和纠偏路线的设计,提出一种简化解算方法,并以某工程为例进行验算,结果达到了设计要求。

  • 罗德安,张腾波,廖丽琼
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 59-62.
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    顾及建筑立面的部件分布规律及相关的先验知识,提出了一种通过适度的人工诱导快速实现点云孔洞修复及补全的算法。算法首先在人工干预情况下快速获取建筑立面部件分布规律,继而借助分布规律预测缺失区域部件类型及候选位置,然后借助ICP算法将同类型具有完整数据的部件点云模型复制到缺失区域,最后通过边界融合实现孔洞的完整修复。实验证明,算法提供了一种交互环境下的半自动化数据处理能力,具有良好的可操作性、实用性及较高的生产效率。

  • 王学滨,马冰,吕家庆,顾路
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 63-67.
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    针对含Z字形断层的岩石标本,运用二次开发的FLAC3D软件,研究了剪切应变陡降的时空分布,并对9种与剪切应变陡降和能量释放有关的量进行了统计。研究发现,断层拐折部位的破坏为中间断层的破坏创造了条件,中间断层的破坏造成了标本的整体失稳。区别于一些与能量释放有关的量,一些与剪切应变陡降有关的量在标本整体失稳稍前及失稳过程中处于高值,远高于此前及此后的背景值。

  • 褚永海,罗丹丹,傅露,倪清
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 68-71.
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    利用JASON1测高数据进行海浪周期反演计算,在比较几种反演方法的基础上,利用ERA40模型对计算结果进行检核与分析,通过数值结果表明,CS算法精度最低,CSG2算法最优,CSG1算法、Hwang算法及ZT算法相当,其原因在于CS算法主要从理论出发,而后四种算法的提出联合使用了实测浮标数据,与实际情况更加接近。

  • 周跃寅,潘国荣,郭巍
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 72-77.
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    针对工业测量自由设站中先验精度不确定时各类观测量的定权问题,提出基于方差分量估计的定权方法,以高精度求解测站坐标。结合实验数据得到多余观测数多寡影响方差分量估计结果的稳定性和参数解算时定权准确与否影响参数评定可靠性的结论。相比传统采用先验精度定权解算测站坐标,该方法能够大幅提高坐标参数求解的可靠性。

  • 邹璇,唐卫明,施闯,刘经南
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 78-83.
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    提出一种附加伪距精化的PPPRTK区域地基增强信息单参考站生成方法和与之相应的用户模糊度快速固定方法。利用江苏省CORS网数据的测试结果表明,区域地基增强PPPRTK用户仅需几个历元的观测数据进行模糊度固定,便能满足厘米级的精密单点定位应用需求。

  • 潭冰峰,袁运斌,刘腾,王宁波
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 84-87.
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    研究了基于全球分布的IGS站观测数据实现GPS导航星座精密定轨的基本方法、流程及策略,研制了一套GPS导航星座精密定轨软件。利用该软件以及全球200个IGS跟踪站2012年1月的观测数据,计算了GPS导航星座最终轨道结果。与IGS最终轨道产品比较的结果表明:基于该定轨策略确定的GPS导航星座最终轨道,在径向、切向、法向、1D方向的均方根分别为: 0.70、1.60、1.04、1.23 cm,整体精度与IGS最终轨道产品相当。

  • 文鸿雁,周吕,韩亚坤,陈冠宇,胡纪元
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 88-91.
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    在进行高铁隧道沉降变形分析与预测时,隧道沉降变形量小,但受随机噪声干扰较大,使得原始监测的沉降曲线波动较大,出现“小沉降、大波动”现象。运用卡尔曼滤波对原始数据进行滤波去噪,建立基于卡尔曼滤波的GM(1,1)模型,并对隧道进行沉降变形分析与预测。通过实例对比分析表明:经过卡尔曼滤波去噪,可以有效地剔除原始监测数据中的随机误差,沉降曲线更平滑且更逼近真实沉降情况;基于卡尔曼滤波的GM(1,1)模型的综合精度与可靠性较传统GM(1,1)模型高,该模型在隧道沉降变形分析与预测中体现出较好的优越性。

  • 肖琴琴,崔先强,贾小林,宋迎春,杜琨
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 92-95.
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    对两种GPS广播星历参数及其拟合算法进行对比,分析了部分参数改变对星历拟合算法性能的影响,并使用GPS精密星历内插轨道进行了实际验证。

  • 白征东,任常,蒋国辉
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 96-99.
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    基于小变形静态监测的无整周单历元算法,提出利用高采样率接收机及无整周单历元算法进行连续变形监测的方法。试验验证了这种方法的可行性。

  • 张超,戴吾蛟,曾凡河,潘家宝
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 100-103.
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    在GPS变形监测中,受周跳、多路径效应、衍射以及卫星图形结构的影响,位移观测值中常含有粗差,而卫星图形结构并不是一个定位误差源,其对定位精度的影响实质是导致定位解算时法方程的不稳定。为此,将GPS精密定位中的相对定位几何精度因子作为先验信息用于抗差Kalman滤波,以进行合理的抗差降权。应用结果表明,引入RPDOP值的抗差Kalman滤波具有更好的抗差效果。

  • 许艳,杨元喜,许国昌
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 104-107.
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    定量分析了对流层改正模型对南极精密定位精度的影响,通过使用实际气象数据的对流层改正模型,在同等截止高度角下可以提高定位精度;相应地,在保持同等定位精度的情况下,使用该方法可以降低GPS数据的截止高度角,使其从常规的15°降低到5°,即利用更多的低高度角卫星的观测数据,提高定位的可靠性。

  • 丁晓光,甘卫军,肖根如,张艺
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 108-112.
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    利用长期连续GPS时间序列分析连续站和流动站速率的可靠性,研究不同时间长度和起算位置对连续站速率的影响,以及观测周期和时间跨度对流动站速率的影响,总结了要获取可靠速率所需的时间:连续站3~4年数据拟合得到的水平速率可靠性在±1 mm/a以内;流动站达到相同精度至少需要5~6年数据积累,垂向速率的变化范围大于±3 mm/a。

  • 王鹏磊,刘长星,张健,魏春亚
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 113-117.
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    给出了最小独立闭合环形成条件,提出了基于改进的生成树和余树算法的最小独立闭合环搜索算法,通过MATLAB编程实现了该算法下最短闭合环的自动比较提取。

  • 吴祖海,罗伟钊,李军
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 118-122.
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    提出一种坐标转换公共点粗差定位和降低粗差点影响的新方法,即利用最小二乘平差后的方差,采用方差比值检验法,实现在布尔莎七参数计算过程中的粗差定位和剔除。并在公共点较少不适宜直接剔除的情况下,将假设检验与降权迭代计算结合,减弱粗差点的影响,提高了坐标转换的精度。算例证明了该方法的有效性。

  • 张凯,赵建虎,陈卓
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 123-126.
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    为提高水下地形匹配导航的可靠性,提出一种基于假设检验和Unscented变换数据融合的等值线地形匹配导航方法。该方法基于等值线进行地形匹配,借助假设检验进行误匹配诊断,并在误匹配被探测时,使用Unscented变换融合相邻历元的地形观测数据重新进行匹配,提高了匹配定位的精度和可靠性。

  • 章浙涛,朱建军,匡翠林,柯宇超
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 127-130.
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    比较研究了GPS变形监测数据处理中在不同噪声污染情况下小波滤波、中值滤波、均值滤波及其相关组合滤波的去噪效果,得出了各种方法的优缺点及其适用范围。同时结合三种滤波方法的优点,提出了一种改进的组合滤波方法,即先通过频率域的小波滤波,再使用空间域的中值滤波和均值滤波方法。经过理论分析和试验验证,其去噪效果优于传统方法。

  • 谭骏祥,李少达,杨容浩
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 131-134.
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    针对七参数模型非迭代解法比较稳健,但精度较低;迭代解法精度较高,但收敛性易受初始值的影响,提出一种联合估计七参数的方法。该方法解决了传统方法不适用于大旋转角的难题,具有收敛速度快,求解精度高等特点,因不需要迭代初始值而能应用于任意角度转换的七参数空间直角坐标转换模型。并通过实测算例验证了该方法的正确性与有效性。

  • 黄大伟,戴吾蛟,刘斌,唐成盼,罗飞雪
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 135-138.
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    分析单通道ICA方法中不同算法的适用范围和优劣程度,通过仿真实验证实了单通道ICA算法在单通道信号分离的实用性,并讨论了单通道ICA算法在变形分析中应用的可行性。

  • 谢恺,柴洪洲,王敏
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 139-143.
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    研究了三频周跳探测与修复的常用算法——伪距/载波相位组合法和MW无几何相位组合法,给出了两种方法的探测阈值。利用北斗三频实测数据,分析了不同采样间隔下,单频点发生周跳和多频点同时发生周跳时,两种方法的周跳探测与修复效果。结果表明,在实际观测中,采样间隔设置为小于10 s更为有利,且采用MW无几何相位组合法可以更有效地对周跳进行探测与修复。

  • 吴楠,黄忠来
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 144-147.
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    为解决层状介质探地雷达信号频率域反演算法中存在薄层识别问题,提出一种利用倒频谱辨别薄层的联合反演算法。为了可以在没有任何先验信息的前提下,对地下薄层进行识别,引入了新的实(虚)部倒频谱,这两种倒频谱上的峰值对应地下各反射面。通过将反射系数序列频谱的虚部进行相位移动,并将结果与实部相加后,计算两者之和的倒频谱。将两者之和倒频谱上的峰值与实(虚)部倒频谱峰值进行对比,可以判断该峰值位置是否存在薄层,从而可为谱反演算法提供正确的反射面位置信息。

  • 张勇,朱丽强,王建
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 148-152.
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    在对GPS参考站数据的周跳探测中,发现Rinex文件中的记录时刻与观测时间不一致,记录时间的不一致导致利用不同方法探测周跳的结果出现矛盾。针对该问题,提出了采用组合周跳探测与观测历元修复等两种解决方法,并验证了两种方法的可行性与有效性。

  • 张俊,独知行,杜宁,张显云
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 153-156.
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    从残差矩阵二次型的数学期望公式出发导出了半参数模型的补偿最小二乘解的单位权方差的理论无偏估计公式,并通过模拟算例验证了该公式的正确性。由于公式中包含系统误差真值,实际应用中,采用较好精度的系统误差估值代替真值时,可得到比较接近单位权方差真值的单位权方差估值。

  • 田英国,郝金明,刘伟平,于合理,王鸿,杨剑伟
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 157-160.
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    针对星载GNSS低轨卫星精密定轨过程中需估计大量的钟差参数、模糊度参数及伪随机轨道参数,导致求解耗时较长的问题,利用参数预消除的原理分别对不同类型的待估参数进行预消除从而提高计算效率,并对伪随机轨道参数难以直接预消除问题进行分析,给出了利用轨道参数在子区间

    Ii-1与Ii间的递推关系进行参数预消除的方法。最后通过实验验证了该方法的有效性。

  • 于合理,郝金明,刘伟平,田英国,张鹤
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 161-164.
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    采用线性模型、二次多项式模型、灰色模型和基于历元间差的二次多项式模型对不同卫星的钟差进行预报分析。结果表明,在超短期钟差预报中,四种方法预报精度相当,且均能满足实时精度单点定位的需要。在小样本的超短期预报中,钟差预报的精度与卫星的相关性很小,主要取决于钟差在不同时段内的小尺度变化以及所预报时间的长短。

  • 张红娟,侯海倩,张超
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 165-168.
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    针对VRS技术高程测量不能满足高精度要求的问题,提出了在两相近的用户流动站间进行同步观测,观测结果求差的方法来提高大地高高差的测量精度。对于多路径效应,根据其周日特性采用不同期数据固定观测时间的措施可将其固化为各期数据的系统误差。理论公式推导和试验都证明,通过同步观测、固定观测时间等方法可以使VRS技术实现毫米级大地高高差测量。

  • 刘伟平,郝金明,于合理,田英国
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 169-172.
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    研究利用非差观测量确定导航卫星精密轨道和钟差的原理和实现方法,并结合GPS实测数据,对其精密定轨和钟差确定精度进行了分析讨论,结果表明:利用全球均匀分布的30余个测站一天的观测数据,通过非差数据处理,定轨精度R、T、N方向能够达到0.032 m、0.084 m、0.078 m,钟差确定精度能够达到0.18 ns。这一结果与传统的双差法定轨结果精度相当,但无需复杂的组差运算,解算中不损失观测信息,仅通过一步解算即可同时获得高精度的轨道和钟差产品,在导航卫星精密定轨中具有较好的应用前景。

  • 高晓,戴吾蛟
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 173-176.
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    针对GPS/BDS组合定位中观测值包含粗差时,Helmert方差分量估计模型收敛失真的问题,基于IGGⅢ模型建立抗差Helmert方差分量估计模型应用于组合系统中,并采集GPS/BDS组合数据进行伪距单点定位及相位相对定位实验。结果表明,抗差Helmert方差分量估计模型可以抑制粗差影响,合理确定两类观测值权比,提高定位精度与可靠性。

  • 观测技术
  • 李哲,胡华,伍康,李刚,王力军
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 177-179.
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    2011年3月11日日本Ms9.0地震后,T-1型绝对重力仪的多组测量结果异常。分析表明是9.0级地震的较强余震导致重力测值产生偏差,最大偏离达656×10-8 ms-2。对重力仪的下落装置、激光干涉仪和隔振系统等方面的分析发现,隔振系统受地震干扰是测值异常的主要原因。

  • 李农发,赵义飞,欧同庚,余剑锋
    大地测量与地球动力学. 2014, 34(1): 180-182.
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    针对传统的人工引张线仪使用复杂、测量误差大等问题,结合大坝变形监测需求,设计了一款新型光机引张线仪。测试分析表明:其观测精度达到0.05 mm,分辨率为0.02 mm;该仪器具有量程广、精度高、操作简单、使用方便等特点。