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2020年, 第40卷, 第5期
刊出日期：2020-05-15
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 441-445.基于甘肃地震台网和青海地震台网对岷县-漳县MS6.6地震和门源MS6.4地震的波形记录，采用FFT方法分别计算这两次地震三分向的峰值速度，讨论分量之间峰值速度比的分布特征，进而研究其震源性质。结果表明，岷县-漳县地震具有逆冲兼左旋位错性质，南北向能量明显大于东西向；门源地震以逆冲为主，略具左旋走滑特征，两个水平分量的能量相当。结合这两次地震的余震序列分布特征及其他学者的研究结果推测，岷县-漳县地震的发震断层应该是位于临潭-宕昌断裂西北侧且与其平行的一条次级断裂；门源地震的发震断层应该是冷龙岭断裂西北侧的次级断裂，但受到冷龙岭断裂活动控制。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 446-451.基于2014年云南地区28个GNSS连续跟踪站30 s采样率的数据，以震前3个月为时间尺度、1个月为窗长，提取最大剪应变格网时间序列。对去除趋势项后的最大剪应变时间序列，设定2倍标准差作为异常阈值，以2014年盈江6.1级、鲁甸6.5级和景谷6.6级地震为样本，对地震孕育过程中最大剪应变格网时序异常与M≥6.0地震的关系进行分析。结果表明，2014年云南地区GNSS最大剪应变格网时序异常分布与上述3个地震存在较好的对应关系，震前短期内最大剪应变异常格网集中分布于震中附近区域，且存在震前增强、震后快速消失的现象；最大剪应变异常格网分布相对集中的区域可作为预报M≥6.0地震发生地点的参考性指标。最大剪应变综合指标值预测结果显示，本次预测地震数4个，成功预报地震数3个，漏报数0个，虚报地震数1个（指标出现而未发生地震），准确率为75%。从空间角度来看，3次地震的震中都位于异常格网边缘，表明最大剪应变异常区边缘可能更加危险。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 452-456.基于地震能量与贝尼奥夫应变的关系，采用1990～2016年云南省地震局发布的所有震级地震目录和1969～2016年中国地震台网中心发布的M≥5.0地震目录，计算得到云南和中国及邻区的地震应变释放时间序列，然后采用连续小波变换方法分析出地震周期并讨论其特征和成因。结果表明，云南地区地震活动大致具有4 000 d（约11 a）的地震活动长周期，其中2008年大致具有12 d和32 d的短周期；中国及邻区地震活动大致具有400 d（约1 a）、1 400 d（约4 a）的短周期和6 a、16 a、27 a的长周期。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 457-463.GM(1,1)幂模型可用于趋于稳定或具有S型变化趋势的沉降预测，但其存在灰色建模的固有缺陷、非等间隔数据的不适用性和参数求解复杂性等不足之处。结合幂函数变换与无偏GM(1,1)模型和非等间隔无偏GM(1,1)模型，建立了无偏GM(1,1)幂模型和非等间隔无偏GM(1,1)幂模型。基于Matlab程序，以拟合结果的平均相对误差最小作为优化目标，提出参数的优化求解方法，同时提出采用Origin拟合函数SRichards2的替代方法。实例分析结果显示，两种方法拟合效果相当，均可用于沉降预测。结合两者的应用效果和建模特点，建议人工处理数据时采用Origin拟合函数SRichards2；对于有特殊优化目标的情况或自动化监测设计时，可采用无偏GM(1,1)幂模型或非等间隔无偏GM(1,1)幂模型。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 457-463.利用白鹤滩和乌东德库区2018～2019年两期最新地壳形变监测资料对两个库区在监视期的形变特征进行分析，其中水准和重力资料采用相对基准分析法，谷宽和跨断层测距资料采用投影面相对坐标分析法。结果表明：1）白鹤滩库区上游左岸中部存在16 km范围的沉降区，乌东德库区上游右岸水准支线所在地区隆升较大，两个库区其他地区均相对稳定，垂直形变量均小于5 mm；2）两个库区重力场变化基本平稳，无显著性异常变化，个别测点重力值变化较大是周围环境改变导致；3）两个库区4个谷宽网各点的相对坐标变化均不大，但4个谷宽网均显示相对收缩，量值在1~2 mm；4）两个库区6处跨断层场地中有5处比较稳定，监视期间断层无显著垂直活动和水平活动迹象，乌东德库区洛佐场地监视区断层两侧存在一定的差异性垂向运动并伴随水平向挤压运动。该结果可为水库蓄水后形变以及水库诱发地震的研究提供背景参考。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 470-475.针对不同排序算法对模糊度解算存在降相关性能影响的问题，从理论上分析了自然升序法、对称旋转法及扰动升序法的降相关原理，并基于模拟数据和实测数据，从降相关时间、搜索时间、总体耗时、Bootstrapping成功率及条件数5个方面对3种算法进行对比分析。结果表明，降相关效率与搜索椭球压缩程度呈负相关关系，搜索椭球压缩程度越高，降相关效率越低；对于不同的排序算法，提高降相关性能的关键在于减少降相关时间及对条件方差按一定方向排序，进而提高搜索效率。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 476-481.选取中国沿海海洋站中与验潮室并址的22个GNSS基准站近9 a的观测资料，利用最大似然估计法分析各站时间序列的噪声特性，建立最优噪声模型；然后顾及有色噪声，利用最优噪声模型估计测站速度，并与纯白噪声模型和GLOBK获取的速度及误差进行对比分析。结果表明：1）沿海海洋站的GNSS时间序列均含有有色噪声，各分量的噪声特性不完全一致，E方向和U分量均以白噪声+闪烁噪声为主，N分量以白噪声+闪烁噪声和白噪声+一阶马尔科夫噪声+随机漫步噪声为主。2）全国沿海3个海区N、E分量的白噪声和闪烁噪声基本呈现越往南噪声越大的规律，南海海区U分量的白噪声和闪烁噪声最大。3）顾及有色噪声的速度中误差是仅考虑白噪声和GLOBK估计的速度中误差估计值的5～10倍，这种差异比内陆观测站的要大。4）在对海洋站GNSS时间序列进行速度分析时，为获取正确的速度值，应该先准确判断噪声的类型，再顾及有色噪声的影响估计测站速度。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 486-490.针对地基增强系统(GBAS)中传统电离层异常检测方法无法同时兼顾检测精度与灵敏度的问题，通过构造单通道变步长最小均方(LMS)自适应滤波器以抑制伪码-载波偏离度高频噪声。单通道LMS自适应滤波器是在标准双通道LMS自适应滤波器的基础上，利用被检测信号短时相关性及其量化噪声的非相关性，构造一个采用被检测信号延时量作为参考输入的自适应滤波器，同时对Sigmoid函数进行改进，使得自适应滤波器在前期收敛速度快，且待滤波器收敛后保持较高稳定性。实验结果表明，在相同卫星仰角与电离层时间梯度值下，采用LMS自适应滤波器后电离层异常检测时间缩短，且当电离层时间梯度较小时，该方法也能够实现异常检测，验证了其有效性。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 491-495.基于2015~2017年台湾地区“苏迪罗”、“鲇鱼”、“海棠”等3次台风事件，利用地基GPS数据反演得到大气可降雨量（PWV），初步分析台风期间PWV与降雨量的关系，并利用交叉小波和小波相干进一步分析PWV与降雨量的时空变化规律。结果表明，台风发生期间，PWV总体呈先上升后下降的趋势，波动性剧烈；降雨发生时，PWV一定发生剧烈变化；在研究时域内，PWV与降雨量存在很强的正相关关系，相关系数达到0.7，PWV超前降雨量变化，PWV变化后的0~3 h发生强降雨。研究PWV与降雨量的时空变化特征可为短时降雨预报提供参考。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 507-511.由于一个观测值的粗差将影响多个观测值的残差估值，对双因子抗差估计的迭代计算方法作如下改进：当最大标准化残差的检验结果为粗差或者明显是可疑粗差时，只对粗差观测值构建双因子等价权，其他观测值的权不变。除上述两种情况外，可同时对所有观测值构建双因子等价权进行抗差估计，并基于改进的双因子等价权构建方法简化计算步骤。利用GPS控制网的观测数据进行模拟计算分析表明，该改进算法在含有明显粗差时可提高参数估值的精度；在粗差不明显或个数较少时，可在保持参数估计精度的基础上提高计算效率。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 512-516.针对病态最小二乘问题，提出基于Neumann级数的有偏估计方法。由该方法建立的有偏估计公式，包含现有的最小二乘估计、岭估计和广义岭估计公式，建立有偏估计和无偏估计的本质联系，并可以据此引申出一系列新的有偏估计形式。在这一系列的有偏估计中，存在着比岭估计或广义岭估计更接近于真值的解。以一个病态方程组为例对该方法进行验证表明，当观测向量中含有误差时，由最小二乘估计所得结果和真值误差较大，而各级有偏估计的结果和真值更加接近，且二级和三级有偏估计结果比相应的岭估计更接近于真值。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 517-521.以重力和地形数据研究现今华北克拉通区域岩石圈热化学结构，探讨华北克拉通破坏过程。首先计算自由空气重力异常、布格重力异常、Airy均衡重力异常；再利用地震学莫霍面观测从地形和布格异常中扣除对应部分，计算残余重力异常及残余地形；最后对残余重力异常进行剩余密度反演。结果表明：1）华北克拉通中、东部存在浮力；2）克拉通东部由温度效应引起的密度负扰动效应略强于化学组分差异引起的密度正扰动；3）现今华北克拉通东部是古老克拉通型地幔和新生正常地幔的混合物，约保留50%~60%古老克拉通地幔成分；4）由重力和密度约束得到的混合地幔结果支持前人提出的多期幕式拆沉的华北克拉通深部破坏过程。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 522-528.选取2008~2018年茅山断裂带及周边82个测震台站记录到的516个近震Pg、Sg到时数据，采用双差地震层析成像方法对茅山断裂带及邻区进行地震重定位和三维P波速度结构的联合反演，并分析溧阳历史上两次破坏性地震与速度结构的关系。结果表明，地震重定位后残差显著降低，研究区大部分地区横向分辨率可达0.2°。P波的速度结构横向差异变化比较明显，反演后的速度与初始速度模型之间的变化率基本在±10%左右。茅山断裂带两端呈现高速特征，中段表现为低速结构。溧阳震源区1974年MS5.5地震发生在深变质岩系内的低速层上，而1979年MS6.0地震发生在深变质岩系与浅变质岩系边界上，这两次地震的发震原因可能与具有塑性流变特性的低速体和速度梯度较大的转换复合位置容易产生应力集中有关。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 534-539.2013-10-31~11-23吉林省松原地区连续发生5次MS≥5.0地震，其中最大地震为2013-11-23 MS5.8地震，该震群的突发性及密集性与区域历史构造地震特征不相符。通过计算2013年松原地区5次MS≥5地震零频极限值的相关系数发现，第1次和第5次地震的震源机制相似性较大，第2次、第3次和第4次地震的震源机制相似性较大。将松原地震同典型的构造地震和塌陷地震的地震参数进行比较发现，2013年松原地震的位移震源谱较典型构造地震呈现衰减早、衰减快的特征，波形复杂度和谱比值等时域、频域特征参数也与典型构造地震相差较大，更符合塌陷型地震的特征。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 540-545.从仪器原理、传递函数和观测数据等方面分析目前在网进行1 Hz采样的VP型垂直摆倾斜仪在2~60 s周期内的频率特性，认为该仪器可以观测到频带内的信号变化，但因处于过渡带，观测幅度较真实幅度削弱约20~40 dB。对VP型垂直摆倾斜仪观测频带进行拓展，使2~60 s周期内的观测信号由之前的过渡带进入到仪器的通频带，结果与相同采样率的其他定点形变仪器的观测效果相同，将地倾斜观测量转换为加速度表达后，其幅频特性符合全球地震背景噪声模型。改进后的VP型垂直摆倾斜仪对于远距离震级不大的同震体波震相记录效果略优于改进前，但受地脉动影响，在识别非地脉动信号时需要采用更精细的方法和手段来提高识别效果。
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大地测量与地球动力学. 2020, 40(5): 546-550.简要介绍CSR、GFZ和JPL机构的GRACE RL06时变重力场模型数据，并对比分析RL06和RL05数据的解算模型。从全球陆地水储量变化反演结果、时变重力场模型阶方差和C20项时间序列3个方面，对2004-01~2014-11期间RL06和RL05时变重力场模型数据进行对比分析。结果表明，GRACE RL06时变重力场模型数据质量的和精度较RL05有明显提高，其全球陆地水储量变化反演结果去条带噪声效果更好、信噪比更高；在高阶项部分，RL06模型数据的阶方差小于RL05；RL06模型数据的C20项时间序列幅值变化小于RL05，与SLR所得C20项数据也更接近。相同条件下，采用CSR RL06模型阶方差最小，利用RL06模型所得全球陆地水储量变化反演结果信噪比值最大。
鄂公网安备 42010602003219号