2017年, 第37卷, 第6期
刊出日期：2017-06-09
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 551-562.
地球科学进入地球系统科学新时期，在防震减灾国家任务引领下，以空间等高新技术为特色的现代大地测量学与地震学、构造地质学、岩石力学和复杂动力系统理论相交融，历经50年艰难探索，一门交叉新兴学科——地震大地测量学初步形成。从科学思想与实践效果的视角，简述所取得的基本进展与问题，例如建立多尺度空-时（频）域精密监（探）测系统；开拓现今大陆地壳运动与变形动力学（10-2s~102a）新领域，精确获取前人未能知晓的自然现象；揭示出中国大陆地壳形变系统是一个自组织动力系统，地震是此系统演化过程中为保持长期稳定的自调节暂态行为，具可预测性，又极难实现完全确定性的预测；尽管仍待长期探索，而当下已有可能对其中某些地震作出不同程度的预测。以科学思想创新为基础，提出了促进地震预测创新、脱困的新途径、新模式、新对策和具可操作性的新方法。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 563-567.
利用甘肃民乐至青海门源的多期跨断裂水准资料，对比分析了1986年、2016年两次门源6.4级地震前的垂直形变。结果表明：1)两次地震前的孕震背景不同。1986年门源地震前祁连山相对民乐盆地大幅上升，区域压应力呈增强状态；2016年门源地震前祁连山相对民乐盆地上升不明显，区域压应力相对松弛。2) 两次地震前垂直形变表现形式不同。1986年门源地震前冷龙岭断裂附近出现加速上升，2016年门源地震前冷龙岭断裂附近出现上升和下降相间的不稳定变化。3)两次门源地震前在发震断裂附近都观测到地表隆起区，与地震孕育的膨胀模式相吻合。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 568-574.
利用三岔口地区GPS、重力、跨断层观测资料，分析2013年芦山7.0级地震、2014年鲁甸6.5级地震及康定6.3级地震前后四川地壳形变异常分布及动态图像特征。结果显示：1)2013~2014年三岔口地区几次强震前，四川地壳形变资料先后不同程度地出现群体性中、短期前兆异常，其中跨断层形变以直接前兆的形式显现出短期异常，地震发生在异常结束后的1个月内，对强震发生时间的预测具有一定的指示意义； 2)短期异常突出点分布在距震中200 km左右，异常点与强震发生地点属于同一活动构造体系；3)强震相继发生在相对重力异常区内、与跨断层中等异常幅值平行的其他断层附近以及有异常断层交汇部位，对强震发生地点的预测具有一定的指示意义。几次中强震的发生表明，2013~2014年巴颜喀拉块体向南东的带动作用使三岔口地区敏感断层活动加速，在加速的过程中其高应力积累区“失稳”并发生错动，导致脆性岩层产生破裂，从而以强震的形式释放长期积累的能量。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 579-584.
通过对尼泊尔MS8.1地震前后附近区域GPS台站记录到的观测数据进行处理，获得了震区以及中国青藏高原地区地震前后GPS站点速度场以及震后形变场。震前速度场显示，喜马拉雅构造带整体呈现出约16 mm/a的压缩特征。同时，震前喜马拉雅构造带根据形变特征可分为东、中、西3段，其地震发生在中段，主要以北向挤压为主，而东西两段分别具有逆时针旋转和顺时针旋转的特征。震后GPS站点形变场显示，此次地震对中国新疆、青海、西藏等地区的影响较大，其最大震后位移达20 mm左右。震后速度场显示，本次地震对尼泊尔地区以及中国藏南地区的构造形变影响较大，主要表现为喜马拉雅构造带的年推挤速度减小，藏南地区的南北向运动速率减小，而东西向速度有增大的现象。这一现象可能对藏南地区的走滑断层有较大影响。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 585-589.
根据2001年昆仑山MS8.1地震震后2~6 a的InSAR形变场，采用震后粘弹性松弛模型进行模拟，使用半解析平面分层模型研究青藏高原昆仑山地震震区流变结构。Maxwell半空间粘弹性应力松弛模型模拟结果表明，最优的弹性上地壳厚度为15~20 km，莫霍面深度为70 km，该地区下地壳有效粘滞系数在（1~2.5）×1019 Pas之间，上地幔有效粘滞系数在（1~6.3）×1019 Pas之间。该结果与青藏高原玛尼震区的震后粘弹性松弛反演结果基本一致。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 590-593.
使用Sentinel-1A卫星观测的2015年新疆皮山地震震前震后一对SAR影像，提取该地震的同震形变场。结合Okada位错模型，在考虑渐变入射角和解缠基准偏差的情况下，反演本次地震的断层滑动分布。结果表明，皮山地震是小倾角逆冲型地震，断层破裂开始于地表以下约5 km处，最大滑动量为0.76 m，高滑区集中于深度9～14 km，累计释放地震矩达5.14×1018，相当于矩阵级MW6.47。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 594-598.
亚东-谷露裂谷等南北向分布的大型地堑在青藏高原新生代构造演化中发挥着重要作用，该研究对理解青藏高原中南部地堑在第四纪构造演化的地位具有重要意义。基于欧空局Envisat卫星2003~2008年SAR数据，利用SBAS时序InSAR技术，去除地形、大气、轨道等因素的影响，获取亚东-谷露裂谷带及邻区的LOS速度场，并反演亚东-谷露裂谷带的滑动速率和闭锁深度。结果表明，亚东-谷露裂谷带南段与北段具有相同的倾滑速率，均为1 mm/a；其闭锁深度南段为31 km，北段为22 km；其断层倾角南段为52°，北段为40°，与地质结果一致。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 599-603.
针对单一预测模型的不足，提出EEMD分解与粒子群灰色支持向量机（particle swarm optimization grey support vector machine，PSOGSVM）相结合的基坑位移预测模型。以基坑时间序列的混沌性为基础，利用EEMD分解时间序列，采用相空间重构技术构造样本，应用PSOGSVM模型进行基坑预测，并与GM(1,1)、SVM、遗传小波神经网络进行对比。结果表明，该算法预测精度好，具有良好的稳定性，可有效地应用于基坑位移预测。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 604-608.
在抗差Kalman滤波的基础上引入双自适应因子，分别对动态模型不准确和观测模型存在粗差进行调节，构建双自适应因子滤波模型。针对抗差自适应Kalman滤波效率较低的缺点，通过构建基于卡方检验的抗差自适应Kalman滤波，先用卡方检验对粗差进行检验，再调用抗差自适应Kalman滤波进行处理。工程实例表明，双自适应因子滤波模型可以很好地抵御粗差，并减弱模型不精确的影响。基于卡方检验的抗差自适应Kalman滤波不仅可以削弱粗差对滤波估值的影响，而且可以提高数据处理的效率。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 614-617.
2016-03-30发射的北斗卫星导航系统IGSO-6卫星采取了不同于之前在轨运行的IGSO卫星的姿态控制模式，在地影期间保持连续动偏模式。利用多个观测网的观测数据进行GPS/BDS联合定轨，分析了IGSO-6卫星的定轨精度。结果表明，IGSO-3卫星地影期间轨道重叠段3D精度平均为0.31 m，最大为0.67 m；IGSO-6卫星平均为0.18 m，最大为0.28 m。姿态转换期间，激光检核视向精度IGSO-3达到0.2 m，IGSO-6优于0.1 m。相比于同时段经历地影期的IGSO-3卫星，采取新的姿态控制模式后，IGSO-6卫星能够有效避免因为地影期导致的定轨精度下降。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 627-632.
选取全球范围内分布的76个IGS服务站的观测数据，采用RTKLIB、gLAB和G-NUT 3个开源精密单点定位（PPP）软件进行静态模拟动态PPP解算。将不同软件解算的对流层延迟和坐标与IGS提供的参考值进行比较，评估其对流层解算精度、收敛时间以及收敛后的坐标解算精度的差异。结果表明：1）不同软件均可解算得到cm级对流层解算精度，其中RTKLIB的解算精度优于1 cm；2）对于坐标解算而言，G-NUT需要较长时间才能收敛到指定的精度；而收敛后不同软件均可获得cm级的坐标解算精度，其中RTKLIB解算精度最优，但由于数据预处理策略不完善，会导致部分测站产生较大偏差； G-NUT水平方向解算精度与RTKLIB相当，高程方向稍差；gLAB水平方向解算精度较差，高程方向优于G-NUT。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 633-637.
基于EIGEN-6C4重力异常和ETOPO1地形数据，采用基于fan小波的相关性分析方法计算安徽及周边地区较高分辨率的各向同性岩石圈有效弹性厚度Te（effective elastic thickness），结合区域地质构造和地球动力学背景进行讨论。结果表明，研究区Te处于5~75 km之间，大别造山带和下扬子地区为Te低值区，郯庐断裂两侧Te值相对较低，河淮盆地和苏北盆地Te值较高,Te分布反映了区域特定地质构造特征和地球动力学背景；地震活动主要分布在10~50 km Te值范围内，集中在Te低值区和Te值陡变带，表明相关区域岩石圈抵抗形变能力较弱，易于发生地震。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 651-654.
利用2001～2015年三峡数字遥测地震台网记录到的数字地震观测资料，结合三峡工程水库蓄水情况，采用Atkinson方法分析该地区的地震波衰减特征，得到不同蓄水阶段、不同库段的非弹性衰减结果。结果显示，Q值与频率变化的线性关系较好，各频点在拟合线附近波动；3个库段在不同蓄水阶段均具有较小的Q0值和中等的η值，表明三峡工程水库重点监视区构造复杂，且介质的均匀程度较低；仙女山-九畹溪断裂附近地区Q值较大，表明该地区构造运动比较稳定；巴东高桥断裂附近地区Q值较小，表明该地区构造运动比较强烈；泄滩地区随着水位的升高，Q0值增大，表明该地区介质均匀程度有所提高。
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大地测量与地球动力学. 2017, 37(6): 655-660.
利用四川区域地震台网的数字波形资料以及中国地震台网中心的有关震相数据，选取大量时间、地点相对集中的地震来测定每个台站的震级与台网平均震级的偏差，通过震级残差统计分析方法，对各子台震级偏差进行定量统计分析，避开震源、路径、方位等耦合因素对震级测定的影响。结合四川盆地、川西高原及攀枝花-西昌地区不同的地质构造，从地震波衰减特征区域性差异的角度探讨近震震级（2.5≤ML≤4.9）的估算问题，使计算的单台震级校正值更合理。研究表明，位于四川盆地腹地及龙门山断裂带南段的地震台站，受松软沉积层对入射波放大作用和地震台站场地响应的共同影响，震级普遍偏大，作负校正；龙门山断裂带北中段台站估算盆地地震震级时震级偏小，作正校正；川西地区介质品质因子低，地震射线途径该区域时能量衰减大，加上“弱S波形”估算的近震震级偏小，作正校正；攀西地区单台震级偏差随震中位置不同而有变化，估算盆地地震震级时，受盆地边缘强烈不对称高幅值带的影响，单台震级常偏大，作负校正；估算高原地震震级时，射线路径穿越了川西、攀西两个高衰减区域，单台震级偏小，作正校正。
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