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2017年, 第37卷, 第10期 
刊出日期:2017-10-13
  

  • 全选
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    特稿
  • 郝 明,王庆良,李煜航
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 991-995.
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    利用GRACE卫星数据改正GPS连续站垂向位移时间序列中的周期变化,用主成分分析方法消除区域共模噪声误差,计算获取西秦岭地区GPS连续站的垂直运动速率,并将其作为速率参考基准,联合水准观测资料基于线性动态平差模型,处理得到西秦岭地区现今地壳垂直运动速度场。结果显示,西秦岭整体处于差异性的快速隆升,主要是由青藏高原东北缘的地壳缩短作用所致。六盘山和天水南侧均以3 mm/a速率抬升,是本区上升最快的地方;其次是陇西地块和鄂尔多斯地块南部,分别以2 mm/a和1 mm/a的速率上升;秦岭造山带和渭河盆地的西部表现为下沉,但渭河盆地下沉最快。西秦岭现今地壳垂直运动可能暗示青藏高原东北缘的现今横向逃逸运动通道已从早期的西秦岭-秦岭地块向北转移到六盘山构造带、鄂尔多斯地块南部。

  • 周 新
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 996-1002.
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    断层滑移的反演可以表达为一个不等式约束下的正则化问题。本文基于改进的MCMC方法,利用GPS位移数据反演2015年尼泊尔地震的同震滑移分布。结果表明,主要滑移集中在震中东侧靠近加德满都的区域,最大滑移约7 m,最大滑移误差约为滑移量的10%,地震矩为7.67×1020 Nm,相当于MW7.86,与其他手段得到的结果一致。利用反演模型预测的GPS位移与观测相吻合。震例结果表明,改进的MCMC方法适用于断层滑移分布的反演,并能够从统计角度给出滑移误差。

  • 地壳运动
  • 丰成君,张 鹏,戚帮申,郭长宝,孟 静,孙东生,王苗苗,牛琳琳,谭成轩,陈群策
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1003-1009.
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    2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明:1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。

  • 张伟松,卢海峰
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1010-1014.
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    以昔格达断裂带(晚)新生代昔格达组地层内发育的节理、断面等构造形迹为研究对象,通过节理玫瑰花图、节理等密度图及吴氏赤平投影等方法,反演研究区(晚)新生代的构造应力场特点。结果表明,自(晚)新生代以来,昔格达断裂带拉鲊-新久段(晚)区域主要受早期的NNE-SSW向构造挤压和晚期的NWW-SEE向挤压作用,且晚期断裂活动性质以走滑兼正断为主,并逐步确定了现在的构造形迹、地貌特征。

  • 聂建亮,郭春喜,曾安敏,田 婕,张海平,王 斌,程传录
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1015-1019.
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    鉴于欧拉矢量参数在局部区域适应性较差,提出一种基于Elman神经网络的速度场逼近方法。首先利用已有欧拉矢量参数估计站点速度,将剩余残差作为Elman神经网络拟合量进行逼近;然后将Elman神经网络估计结果与欧拉矢量计算速度相叠加,获得区域速度场模型。利用山东区域速度场数据进行验证,结果表明,该方法在一定程度上能够削弱系统误差影响,提高计算精度。

  • 谭雅丽,王志铄,杨卓欣,朱国军,酆少英,石金虎
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1020-1023.
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    2010-10太康地区发生的MS4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000 m 以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150 m 之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。

  • 刘小生,秦志强
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1024-1028.
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    在传统支持向量回归机的基础上,考虑观测数据的混沌特性,通过对训练样本的相空间重构,并结合遗传算法在寻参上的优势,建立边坡变形的相空间重构GA-SVR组合模型。通过组合模型对某矿山边坡位移预测值与实测值进行对比分析,发现组合模型在预测精度上更具优势。

  • 陆付民,蒋廷耀
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1029-1033.
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    将滑坡的变形看作时间、月降雨量、气温的函数,使用泰勒级数建立它们的函数关系,并将泰勒级数展开至二次项,建立卡尔曼滤波模型,用于滑坡变形的预测预报。实例计算表明,卡尔曼滤波模型的拟合效果和预测效果良好,可用于土质滑坡变形的短期预测预报。

  • 张立亭,徐志宽,罗亦泳
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1033-1037.
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    基于灰色关联算法确定与地表沉降有直接重要关联的主要影响因子,构建高斯核函数和多项式核函数的加权核函数,利用遗传算法优化模型参数,建立相关向量机地表沉降预测模型。实验结果表明,灰色关联算法能定量地反映系统影响因子与地表沉降变化的关联程度,有效处理不是完全明确的灰色系统信息;加权核函数的合理组合可较好地通过低维空间线性不可分映射变换到高维特征空间线性可分;遗传算法具有计算过程简单和自适应迭代寻优特点;相关向量机模型可极大地减少核函数的计算量,计算过程和结果均具有概率解释。该模型预测结果的多项精度指标值均优于BP神经网络和GR-SVM方法。

  • 王 旭,王 昶
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1038-1041.
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    针对传统小波阈值去噪分析的不足,分别从两个方面进行改进:1)根据小波系数在各尺度上的相关性,提出基于Lip指数阈值寻优的新方法;2)用构造的新小波阈值函数处理小波系数,克服了软阈值的高阶不可导和硬阈值函数的不连续,且计算方便。最后使用新方法对一组离散变形数据进行去噪处理,验证了其有效性和优越性。

  • 地球物理解释
  • 朱文武,秦 昆,刘金钊,郑智江,高艳龙
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1042-1044.
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    二维倾斜断层重力异常正演表达式的推导,前提条件是倾斜断层沿断层方向延伸至无穷远处,而这种情况在现实中并不存在。本文给出了倾斜断层沿延伸方向至有穷远处的重力异常剖面正演表达式,论证了“有穷远处”这一常数的取值范围,同时分析比较了“延伸至无穷远处的倾斜断层”和“延伸至有穷远处的倾斜断层”重力异常剖面正演表达式的异同之处。

  • 李金朋,张英堂,范红波,李志宁,尹 刚,杜运超
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1045-1048.
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    针对剩磁条件下铁磁物质反演中存在的问题,提出基于归一化磁源强度的聚焦反演方法。首先,利用归一化磁源强度作为实测数据对磁性目标进行反演,减弱剩余磁化对反演结果的影响;然后,利用深度加权矩阵和最小支撑矩阵对经典Tikhonov正则化理论框架下的反演模型进行约束得到目标函数,并有效解决了核函数随深度增大而快速衰减的问题;最后,通过对目标函数进行迭代奇异值分解获得最佳物性参数,并根据Morozov偏差原则自适应地确定目标函数在迭代过程中的正则化参数,提高了迭代速度和求解精度。

  • 现代大地测量
  • 毛鹏宇,陈 义,孟 鑫
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1049-1052.
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    通过插值、Z文件等方法,对气象数据缺失时地基GPS反演可降水量的方法分长、短时段进行研究,比较不同方法的效果,以此选取气象数据缺失时合适的地基GPS反演可降水量方法。实验表明,在长时段气象数据缺失时,可以采用三次样条对气象数据插值的方法;在短时段气象数据缺失时,可以采用奇异谱迭代对气象数据插值的方法;当缺失数据占原数据比例较大时,可以采用Z文件法计算可降水量。

  • 田翌君,赵冬青,朱彩杰,袁 强,张利伟
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1053-1058.
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    提出一种基于单差模型的电离层残差辅助伪距相位组合周跳探测方法。基于北斗三频实测数据,以波长、电离层延迟系数与噪声为约束条件,优化选取3个线性无关的超宽巷(EWL)、宽巷(WL)组合(0,-1,1)、(1,4,-5)、(4,-2,-3), 并利用伪距相位组合法进行周跳的探测与修复。实验结果表明,这3个组合甚至可以实时探测出原始频点上1周的小周跳。针对三频伪距相位组合周跳探测法可能出现的误探情况,提出利用电离层残差法辅助三频伪距相位组合周跳探测的方法,即首先利用原始观测量求出历元间电离层残差,再将相邻历元间所求的历元间电离层残差二次作差。实验表明,该方法可以实时准确地探测与修复不同基线下单差的各类大小周跳。

  • 余新平,成英燕,朱文娟,姚向东,闫忠宝,纪思源
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1059-1064.
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    选取日本7个IGS基准站在2011-03-11东日本大地震前后各3 a的坐标时间序列,计算此区域的共模误差,利用CATS软件确定地震前后基准站各分量的最优噪声模型,分析共模误差和东日本大地震对基准站坐标时序噪声特性的影响。结果表明,共模误差在N、E、U方向均表现出较为明显的周期特性,且地震的发生导致其N、U方向均值分别增大2.1倍和1.5倍;利用空间滤波的方法剔除共模误差后,水平方向的闪烁噪声得到较明显的削弱;IGS基准站各分量表现出不同的噪声特性,其变化因站而异,并未表现出明显的规律;地震对基准站坐标时序噪声的影响主要表现为BP、FN和RW特性,且距离震中越近,这种影响越明显。

  • 张守建,王 伟
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1065-1069.
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    利用GPS、GLONASS、Beidou和Galileo 四系统的观测数据以及MGEX精密轨道和钟差产品,研究多系统融合精密单点定位的理论模型,并分析其收敛速度和定位精度。结果表明,静态定位时,Beidou系统收敛较慢,收敛后平面精度优于5 cm,高程精度优于8 cm,四系统融合收敛速度最快,定位精度和GPS接近;动态定位时,Beidou平均收敛时间在110 min以上,平面定位精度优于8 cm, 高程精度优于16 cm,四系统融合显著提升了收敛速度,但是定位精度和GPS相比没有明显提升。在截止高度角大于30°条件下,GPS系统定位偏差较大,而多系统依然能够保证足够数量的可见卫星,从而保证可靠的定位精度。

  • 张如飞,刘 晖,舒 宝,钱 闯
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1070-1073.
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    利用武汉大学发布的事后精密星历和5 min间隔的精密卫星钟差产品,运用北斗精密单点定位技术(BDS PPP)进行时间传递实验,实验数据采用甘肃省卫星定位连续运行基准站中4个站3 d的观测结果。为了验证BDS载波相位法(BDS CP)时间传递的精度,将其与GPS CP法进行对比。结果表明,BDS CP法与GPS CP法之差的RMS大约在±0.055 ns左右,而GPS CP法可以实现0.1~0.2 ns的时间传递,因此在亚ns量级上可以认为这两种方法的精度基本相当。

  • 晏慧能,戴吾蛟,刘 斌
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1074-1078.
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    提出一种基于主成分分析(PCA)的ZTD时空建模方法,并利用GNSS连续运行参考站获取的ZTD数据,建立香港、云南、中国3个区域范围的ZTD时空模型。结果表明,所建立的区域对流层延迟时空模型不仅精度明显高于Saastamoinen、EGNOS和UNB3m模型,而且建模过程简单,模型参数较少,使用方便。

  • 魏绒绒,代桃高,李建文
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1079-1082.
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     概述测量型接收机的架构,分析BD970 OEM板卡与ARM7架构卡片式电脑及其外部的通信机制,设计出基于ARM7架构卡片式电脑,实时获取BD970 OEM板卡数据并具备实时解码功能的原理样机。针对其数据的正确性和可靠性,将BD970 OEM板卡同Trimble NetR9采用零基线进行验证。结果表明,设计的测量型接收机原理样机可以连续稳定地运行,并实时解出正确可靠的观测值与星历数据。

  • 观测技术
  • 何案华,邓卫平,李国佑
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1083-1086.
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    通过对青海省15个流体观测井多年的温度数据进行年变趋势分析发现,数据长期性漂移具有普遍性。青海省地热台网有6个台(井)的年漂移量超过0.01 ℃/a,达到地热观测台网仪器要求上限。温度漂移与同井水位、当地气温变化没有关联性,而且漂移大小在空间上的分布也无规律可循,因此单纯从温度观测数据来讨论,无法判断这种年漂移是否与区域应力应变状态有关。研究玉树井多年温度数据趋势看出,玉树地震这一地壳活动导致该井的温度趋势发生变化,其温度上升速率出现明显拐点;同样,格尔木井也由于改变观测部位而出现温度趋势拐点,可见将温度漂移简单地归结于观测系统(仪器+传感器)有失偏颇。通过对比两种不同原理的温度计发现,单纯从测量原理上无法解决漂移问题。剔除漂移干扰的同时,漂移趋势自身也是一个值得研究的问题。

  • 任宏微,张 磊
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1087-1091.
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    分析了尼泊尔MW8.1地震引起的中国大陆井水位同震响应变化特征,并利用同震水位阶变量反演中国大陆震时应力调整状态。结果显示,尼泊尔MW8.1地震引起中国大陆井水位的同震响应主要表现为振荡型与阶变型变化。从震时应力调整状态来看,中国大陆受此次地震影响较为明显的区域主要是南北地震带,特别是甘青交界、云南地区及川渝黔交界等应力增强明显。从震例分析来看,在尼泊尔MW8.1地震发生后的2 a内,中国大陆有4次地震发生在甘青交界与云南地区,这表明水位同震效应阶变反演的震时应力增强区域,可能对未来地震危险区具有一定的指示意义。

  • 潘宇航,张 璇,张元生
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1092-1095.
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    利用中国静止气象卫星FY-2E/G热红外亮温资料,采用小波变换和相对功率谱法对2016-08-24缅甸MS 6.9地震震前热红外资料进行分析。研究表明,地震震前存在显著的亮温变化,其热异常现象具体特征为:1)在2016-04-26开始出现热异常,相较以往震例表现出异常凸显、出现时间早且持续时间久的特点;2)异常区的时移性,该次异常区范围随时间推移逐渐扩大,至震前2个月左右异常面积达到最大,随后逐渐衰减直至完全消失;3)功率谱信息表现出增强的特征,异常持续时间在50 d以上,特征周期为16 d,最大相对变化率大于16倍。

  • 宛家宽,罗志才,刘站科
    大地测量与地球动力学. 2017, 37(10): 1096-1100.
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    选择地形平坦的实验区A和地形起伏较大的实验区B,采用GT-2A航空重力测量数据和高精度地面重力测量数据,依据测线网交叉点平差方法评定GT-2A航空重力仪的内符合精度,通过地面重力与航空重力延拓结果的比对实验评定其外符合精度。结果表明,GT-2A重力扰动测量结果的内符合精度优于1 mGal,外符合精度在实验区A优于2 mGal,在实验区B优于3 mGal。