大地测量与地球动力学

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大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 0-0.

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大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 1-1.

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最优化分数阶算子EGM(1,1)模型在变形监测预报中的应用

袁德宝,张振超,张军,张建

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 331-335.

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针对传统灰色模型在形变监测中数据序列拟合和预测精度不理想的情况，提出粒子群算法优化的分数阶算子EGM(1,1)模型。通过粒子群算法选择拟合EGM(1,1)平均相对误差最小的分数阶次，构建最优分数阶算子EGM(1,1)模型。用典型的变形监测数据验证优化模型，结果表明，优化模型对变形监测数据的拟合和预测都达到较高的精度，说明优化模型在变形监测数据的处理中具有可行性和有效性。

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基于S-变换的GNSS滑坡变形监测数据信息提取与抑噪

岳聪,王利,王智伟,韩清清,徐甫

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 335-399.

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提出一种基于S-变换的变形监测数据抑噪方法。首先采用S-变换对监测数据进行时频分析，得到二维时频矩阵，再根据二维时频矩阵设计时频滤波器，最后利用时频分析反变换方法重构信号。采用模拟数据和滑坡变形实测数据对该方法的有效性进行验证。结果表明，相较于小波滤波方法，经该方法处理后的变形数据的RMSE和SNR均较优，可准确提取监测点的变形特征，为滑坡变形预测预报提供可靠的监测数据。

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基于PS-InSAR和offset tracking技术的金沙江白格滑坡形变监测

王群,张蕴灵,范景辉,杨璇,孙雨,傅宇浩

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 340-345.

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2018-10-11西藏江达县波罗乡白格村附近发生山体滑坡，导致金沙江断流并形成堰塞湖。收集高分二号、高分三号卫星数据，分析滑坡形成的堰塞湖对上游村镇的影响，并基于Sentinel-1以及ALOS-2 PALSAR-2数据，分别应用PS-InSAR和offset tracking技术获取滑坡体在滑坡发生前的运动特征。结果表明，白格滑坡在灾害发生前已有明显的滑移，根据PS-InSAR技术结果，2017～2018年白格滑坡边缘处存在年平均视线向滑动速率超过2.5 cm/a的PS点，且在白格滑坡周边发现2处潜在滑坡；根据offset tracking结果，白格滑坡在2015-07～2018-07期间的3个时间段呈现出滑动不断加速的特征，滑坡累计滑动量超过30 m。应用InSAR技术可在滑坡灾害发生前识别出活动性滑坡，为滑坡监测预警提供重要依据。

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跨关中地区现今地壳垂直形变剖面

宋尚武,刘立炜,郝明

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 346-350.

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本文收集跨关中地区2006~2018年13期一等精密水准观测资料，利用线性动态平差方法，通过整体平差获得跨区域长时间尺度的地壳垂直运动速率场图像，基于获得的垂直运动速率结果，对跨关中地区垂直形变趋势特征进行定量定性分析。结果表明，除西安地区以外的渭河盆地地区下沉速率不足1 mm/a，鄂尔多斯地块南部隆升速率为3~5 mm/a，秦岭构造带北麓隆升速率为3 mm/a，而秦岭腹地的隆升速率不足1 mm/a。利用矩形位错模型对区域内断层的滑动速率和断层闭锁进行反演，结果显示，口镇-关山断裂的倾滑速率为6.55 mm/a，闭锁深度为4.6 km；渭河断裂的倾滑速率为3.21 mm/a，闭锁深度为3.4 km；秦岭北缘断裂的倾滑速率为5.34 mm/a，断裂闭锁深度较大，为9.8 km。基于以上结论，结合前人对关中地区的研究成果，探讨分析研究区现今地壳垂直形变特征与动力机制之间的关系，为区域地震危险性判定及动力学研究提供一定的帮助。

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基于弹性薄片格林函数的GPS应变求解方法对青藏高原东北缘三维构造变形特征的研究

潘正洋,周云,赵国强

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 351-356.

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基于弹性薄片格林函数的GPS三维应变求解方法，对青藏高原东北缘地区的构造变形特征进行研究。结果表明，青藏高原东北缘的应变主要集中在边界断裂上，而在断裂之间的内部块体应变分布相对较小，垂直应变最大值位于日月山断裂以东和海原断裂以南的区域，与块体旋转及物质东向运移有关，且很可能受中下地壳流的影响。本文用三维GPS应变分析为理解大陆内部构造变形动力学过程提供了新的视角。

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基于Sentinel-1数据的鲜水河断裂带震间形变监测

张文婷,季灵运,刘传金,徐晶

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 357-361.

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基于Sentinel-1卫星数据，利用InSAR技术获取鲜水河断裂带2015~2018年的震间形变速率场。研究表明，InSAR结果的可靠性较高，且与GPS监测结果具有很好的一致性。形变速率场显示，鲜水河断裂具有明显的左旋走滑运动特性，断层滑动速率约为7~11 mm/a，自北向南存在递减趋势，且在2014-11 M6.3康定地震附近，由于受到震后余滑影响，滑动速率达到15 mm/a。

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基于波形互相关的爆破震相识别研究

尹欣欣,李少华,陈文凯,陈继锋,王鑫

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 362-365.

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利用内蒙古测震台网地震事件资料，选取爆破事件中SNR较高的8个爆破事件波形作为模板，使用基于波形互相关系数的模板匹配方法进行震相识别。研究结果表明，在震级相近的情况下，相同类型地震事件各自对应的波形之间互相关系数较大，可作为地震类型判别的依据。

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基于压缩感知原理的L1范数AVO反演算法

周红伟,林松

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 366-370.

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基于压缩感知稀疏信号采样与重构理论，利用AVO反演方法将传统的L2范数改变为L1范数，反演地下地层在L1范数下的稀疏脉冲反射系数。反演得到的稀疏尖峰将局部地下结构通过有限数量的层状结构的叠加来表示，能够提高纵向精度，与传统的AVO反演算法相比提高了薄层的反演效果且具有一定的抗噪性。数值模型及实际数据的结果表明，基于压缩感知原理的L1范数AVO反演方法更加准确、分辨率更高。

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星载单频GPS实时精密定轨模型研究

郭磊,王甫红

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 371-375.

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采用星载单频GPS伪距和相位观测数据，构建单频伪距相位无电离层组合(GRAPHIC)消除电离层延迟误差的影响，同时建立伪模糊度参数随机模型，吸收广播星历中的轨道和钟差误差。对国内外8颗低轨卫星星载GPS实测数据进行单频实时定轨模拟解算，结果表明，使用GRAPHIC组合作为主要观测值，实时定轨位置精度达到0.44~0.55 m，速度精度达到0.37~0.63 mm/s，相比于传统的基于双频伪距观测值的实时定轨方式，定轨精度提升40%左右。根据本文星载单频GPS定轨模型和算法，仅使用低成本的单频GPS观测即可以实现低轨卫星高精度实时定轨。

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对PCM编码式GPS站点布设模式的评价和改进

邹镇宇,江在森,崔月菊,刘月,刘晓霞

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 376-380.

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本文主要对PCM编码式的布设模式进行分析和改进，介绍PCM编码式和闭锁深度倍数式2种站点布设模式，然后在最小有效距离（MED）为6.31倍断层闭锁深度的情况下，通过精度评价方法对比2种布设模式的结果，发现二者相差不大。进一步研究MED的合理选择，结果表明，MED取20倍的闭锁深度比6.31倍的闭锁深度更为合理。在MED为20倍的情况下对比研究PCM编码式和常规闭锁深度倍数式布设模式的优劣，结果表明，PCM编码式的布设模式优于常规模式。将PCM编码式的布设模式应用于川滇地区的巧家-东川剖面进行检验，发现PCM编码式的结果优于目前站点分布得到的结果，说明合理的站点布设可得到精度更优的结果。本文研究对于断层形变监测中精确获取形变参数具有重要意义。

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典型北斗低成本导航型与测量型终端定位性能初步对比分析

王强,袁一歌,马建峰,汪亮

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 381-365.

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基于不同类型北斗终端的共天线零基线实测数据，从伪距标准单点定位、单频伪距相对定位以及单历元单频载波相位相对定位等方面，比较一款典型低成本导航型北斗终端与一款典型高性能测量型北斗终端的定位性能差异。结果表明，导航型北斗终端相比于测量型终端，其伪距单点定位和伪距相对定位的精度稍差，但载波相位相对定位精度差距十分明显，无法实现cm级的定位。

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广西非气象参数Tm模型研究

谢劭峰,李国弘,周志浩,赵云,张伟

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 386-390.

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通过分析广西4个探空站资料，结合GGOS Atmosphere格网Tm数据，建立随高程增大的温度递减率模型。根据温度递减率模型分别采用反距离加权法、双线性插值法、新反距离加权法和新双线性插值法计算探空站Tm，通过分析插值误差建立广西非气象参数Tm模型，并与Bevis模型、中国东部模型、广西模型进行比较。结果表明，温度递减率模型的Tm插值精度相对其他3种模型有比较明显的提升，4种方法的平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）在1~2 K之间；广西非气象参数Tm模型的插值精度得到进一步提高，百色站的MAE约为2 K，其余站点的MAE和RMSE均在1 K左右，能满足可降水量反演的精度要求。

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不同对流层天顶延迟模型在陕西地区的精度及适用性分析

尹恒毅,郭春喜,姚顽强,赵红,黄功文,王维,惠哲

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 391-394.

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利用MATLAB实现UNB3m、GPT2w+Hopfield、GPT2w+Saastamoinen、GPT3+Hopfield、GPT3+Saastamoinen等5种模型，分析它们在陕西地区的适用性。结果表明，5种模型结果普遍偏小。GPT2w+Saastamoinen和GPT3+Saastamoinen模型整体精度相当，且优于其他3种模型，bias为1.41 cm，RMS分别为4.68 cm和4.67 cm，且随着高程增加精度越来越高。5种策略精度均随季节变化而变化，其中UNB3m变化最为明显，夏冬2季bias差达到7.92 cm，RMS差达到7.67 cm。更高精度计算时，秋季应使用GPT3，而春夏2季时使用GPT2w效果更好。选用同样的气象参数模型时，Saastamoinen模型比Hopfield模型更适用于陕西地区，并且陕北地区精度最好。对比最新的全球气压温度模型GPT3与GPT2w发现，2种模型算得的地面气压P、地面温度T、地面水汽压e、大气加权平均温度Tm等4种气象参数均相差细微，所以在陕西地区利用GPT2w或GPT3分别算得的对流层总延迟ZTD和对流层干延迟ZHD相差很小，通过对流层湿延迟ZWD算得的PWV也几乎相当。

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MEEMD-Elman神经网络的电离层TEC预报模型

汤俊,高鑫

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 395-399.

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利用IGS中心提供的不同纬度的电离层TEC值，建立基于改进的集总平均经验模态分解(MEEMD)算法和Elman回归神经网络(ERNN)模型相结合的电离层TEC预报模型。实验结果表明，在低、中、高不同纬度采用本文方法预报5 d电离层TEC的预测值的均方根误差最优可达到0.96 TECu，相对精度最优达到95.4%，精度较EMD-ERNN模型及单一ERNN模型有显著提高。

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基于地基LiDAR点云数据插值方法的对比研究

康帅,季灵运,焦其松,张景发

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 400-404.

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以冷龙岭断裂上一处典型地貌点云数据为例，采用最邻近法、距离反比法、不规则三角网法、样条函数法、克里金法等5种插值方法进行遗漏点云插值填充，研究并探讨最合适的插值算法。结果表明，不规则三角网插值法不仅可以很好地填充点云遗漏数据，还可以按照实际地形变化精确表示其高程数据并还原野外的真实场景，为后期的研究提供数据保证。

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基于点面关系构建的线基元点云配准算法

柴双武,杨晓琴

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 405-410.

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针对传统的点特征点云配准算法不能解决缺失同名点的配准问题，从点在平面上的几何关系出发，利用具有较强几何约束能力的直线特征，推导出基于单位四元数表征的无需同名直线端点完全对应的点云配准模型。结果表明，该模型不仅能够同步求解配准参数，还适用于大旋转角的配准问题，同时降低了配准模型对参数初值的要求，增强了配准模型的稳定性和实用性。

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病态模型改进正则化解的单位权中误差无偏估计

毛云蕾,邹时林,吴星

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 411-416.

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正则化法通过引入正则化参数对奇异值加以修正，从而改善法矩阵的病态性，然而其不加区别地对所有奇异值进行修正显然是不合理的。本文比较正则化解均方误差和最小二乘解方差的迹谱分解展开式，分析因修正奇异值导致解的均方误差变化与奇异值的关系，确定奇异值修正与否的条件，并基于残差二次型期望公式导出改进正则化解的无偏单位权中误差计算公式，最后用数值算例和病态测边网算例验证公式的正确性。

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一种求解不等式约束秩亏平差问题的新算法

赵邵杰,宋迎春,邓才华

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 417-421.

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提出一种求解不等式约束秩亏平差问题的新算法，该算法将先验信息表示为不等式形式，并与秩亏平差模型构成不等式约束秩亏平差模型。结合Karush-Kuhn-Tucker条件可将该模型转化为线性互补问题，然后利用Lemke算法求解，克服了秩亏网中必要起算数据不足的问题，能保证解的唯一性。最后，模拟附先验信息的秩亏的GPS观测网，并结合多种经典的秩亏平差方法，验证了Lemke算法在处理不等式约束秩亏问题上的有效性。

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一种估计粗差大小的新方法——先验方差待定参数法

王杰龙,汪章辉,陈义

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 422-424.

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提出一种利用先验方差信息进行测量数据处理中粗差估计的新方法——先验方差待定参数法。该方法无需进行最小二乘和假设检验，计算简便。从基本原理出发，给出其数学模型，然后通过3个算例，与QUAD法等其他常用的粗差估计方法进行对比，证明该方法的可靠性和实用性。

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基于谱-有限元法的SNERI地球模型固体潮形变计算

张惠康,徐建桥,廖彬彬,孙和平,陈晓东,周江存

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 425-431.

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基于谱-有限元法计算一个球型、非自转、完全弹性、各向同性(SNERI)的地球固体潮形变，其中地球固体部分潮汐形变的弱解用哈密顿变分原理给出，液核部分的弱解采用静态中性分层的流体近似。计算过程中把SNERI地球进行等间距球层剖分，球面上对解函数和试探函数采用球谐展开，径向上采用线性插值。比较数值计算结果与同质地球模型的解析解结果得出，1 km径向等距剖分即可获得10-8精度量级的低阶Love数。基于PREM地球模型的计算结果表明，谱-有限元法计算的固体潮2~3阶Love数与Runge-Kutta法的计算值差异在10-4量级；与武汉台超导重力仪8个主潮波的实测重力潮汐因子相比，本方法计算的理论重力潮汐因子相差平均约0.15%。研究结果说明，谱-有限元法具有较好的收敛性与较高的计算精度，比传统Runge-Kutta法更适用于高精度地计算复杂地球模型的固体潮形变。

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体应变仪受水井抽水的影响分析

马京杰,李海亮

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 432-435.

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农村生活及春季农田灌溉等所需水源大部分通过抽取地下水解决，而水井抽水直接影响体应变观测。为此，就3种情况下体应变资料受水井抽水的影响进行分析，可为台站人员排除体应变的干扰因素、获得准确的数据资料提供帮助。

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一种位移传感器数据解码方法及其在滑坡监测中的应用

王智伟,王利,韩清清,徐甫,岳聪

大地测量与地球动力学. 2020, 40(4): 436-440.

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介绍位移传感器数据远程传输方法，阐述位移传感器数据解码算法，并验证解码数据的准确性及可靠性。同时，将其应用于黑方台党川滑坡的变形监测，获得了滑坡监测点的实时形变信息，可为滑坡变形监测和预警提供技术支撑。

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2020年, 第40卷, 第4期　
刊出日期：2020-04-15

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