2021年, 第41卷, 第6期
刊出日期：2021-06-15
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 551-560.
洋中脊是大洋的胚胎，从洋中脊为地堑式中央裂谷的形态特征来看，大洋是拉张应力的产物，因此必须依据大陆漂移造成海底被动扩张这一结论来分析研究板块运动的动力源问题。大陆漂移的方向是有规律的，根据世界大洋年龄图等资料进行逆推，还原不同阶段的洋陆展布状态，可以看出，白垩纪以来南半球大陆分解向北运动、北半球大陆分解向南运动，大陆在向低纬度地区运动的过程中向西运动，这种大陆漂移的方向性特征与地球自转力作用的方向性特征完全吻合。根据模拟实验，在空心不锈钢球体的中高纬度表面吸附具有一定质量的磁扣并旋转不锈钢球体，当达到一定转速时，磁扣会向赤道漂移，同时向西漂移。同理，地球上的大陆高出大洋，当中高纬度的大陆自转离极力大于前方大洋阻力时，必然会造成大陆在大洋之上仰冲，也就是大陆在大洋之上漂移。根据离极力理论计算可知，中心在中纬度的大陆产生的离极力足以使前方大洋破裂屈服，从而发生指向赤道方向的逆冲运动；而向赤道运动的大陆因旋转半径变大会产生强烈的向西的同步力，造成大陆西侧大洋破裂并发生逆冲运动，从而向西漂移。板块运动的本质就是大陆挤压大洋造成洋壳破裂逆冲，陆壳于洋壳之上作仰冲运动，大陆前方的古大洋逐渐被俯冲消亡，最终与前方大陆碰撞造山合并成新的大陆；而由于大陆的前行造成其后的岩石圈普遍处于张裂状态，导致原大陆被拉张分解为2个或多个陆块，分裂的陆块之间沿洋中脊增长生长为新大洋。地球自转形成的地转力除造成板块运动外，还可能使岩石圈内部发生断裂，并在已有断裂上积累和释放势能，从而造成地震。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 561-567.
利用1980~2019年跨断层形变资料，基于断层三维运动模型和改进的灰色关联度方法研究川滇地区主要活动断裂的运动特征及地震危险性。结果表明：1）鲜水河断裂带总体呈左旋拉张运动，并具有明显的分段差异性运动特征；则木河断裂带具有正-逆断阶段性变化特征；滇南和滇西北主要表现为拉张运动。2）断层三维累积活动量与改进的灰色关联度综合指标对断裂附近6级以上地震均具有明显的震前异常及震后趋势转折变化，可能与断裂附近强震孕育-发生、同震及震后调整等影响有关。3）通过分析跨断层综合指标可知，川滇地区需重点关注鲜水河断裂带南东段、则木河断裂带及滇南地区。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 568-571.
为解决经典PSInSAR技术在非城区因受永久散射体空间分布不足而导致地形形变监测误差较大的问题，提出基于分时散射体(partial time scatterer，PTS)提取的改进算法。首先基于改进的经验模态分解对影像进行边缘保持平滑滤波降噪，然后采用可信概率估计对PTS目标进行联合提取，最后通过参数差分估计分离PTS相位和计算形变速率，从而得到监测区的地表形变。实验结果表明，提取的PTS目标基本可保持传统PS点的空间分布特性和时序变化趋势，提高非城区目标点的空间分布密度，本文算法具有有效性。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 577-583.
采用2010~2015年汶川地区GNSS震后形变资料，利用有限元法建立三维震后粘弹性松弛模型，通过二维格网搜索获得龙门山断裂带上盘最佳弹性层厚度和中下地壳最佳粘滞系数，并分析汶川地震震后2~7 a粘弹性松弛影响下的震后形变特征；然后采用2008~2009年GNSS震后形变资料，根据最佳参数建立粘弹性松弛与余滑组合模型，并与单一余滑模型进行对比，分析汶川地震震后1 a内的形变特征。研究结果表明，根据模拟值计算得到青藏高原东部弹性层的最佳厚度为25 km，中下地壳的最佳粘滞系数为4.0×1018 Pa·s；震后1 a内组合模型的拟合效果优于单一余滑模型，其中余滑形变占主要成分。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 584-588.
基于密集的流动近台和分布相对均匀的固定台网资料，利用接收函数和面波联合反演震源区下方的速度结构，采用绝对走时和CAP方法获得2019-05-18松原MS5.1地震的震源机制解，并重新定位余震。结果表明，该地震的发震断层为第二松花江断裂，断层面产状为303°/73°/10°，破裂深度为5.8 km，质心深度约为8 km。结合近年来发生在该地区的5级以上地震资料发现，特殊的震源区结构在东侧太平洋板块持续向松辽盆地深俯冲的作用下导致了松原MS5.1地震及其他强震的发生。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 589-594.
通过Sentinel-1卫星升降轨数据获取谢通门地震的同震形变场，并基于均匀弹性半无限位错模型反演地震的同震滑动分布模型。InSAR同震形变场表明，升降轨视线向最大形变量分别为0.049 m和0.051 m，形变场长轴大致呈南北方向，位于甲岗-定结断裂西侧。通过对倾角和倾向进行格网搜索发现，西倾节面更可能为该地震的发震节面。反演结果表明，滑动分布主要位于2~10 km深度范围内，平均滑动量为0.02 m，最大滑动量为0.10 m，发震断层倾角为47°，平均滑动角为-81.60°，显示该地震以正倾滑动为主。大地测量数据约束的该地震震中为30.27°N、87.75°E，震源深度为6.58 km，释放地震矩为5.056×1017 Nm，对应矩震级为MW5.7，与GCMT、USGS公布的震级基本一致。综合分析震中位置和滑动机制认为，甲岗-定结断裂的分支断层为本次谢通门地震的发震断层。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 595-599.
使用小波变换和功率谱估计法，利用中国静止气象卫星亮温数据研究2017年以来松原地区3次MS＞4.5地震前的热红外异常。结果表明， 2017-07-23 MS4.9和2018-05-28 MS5.7地震前的异常都是沿依兰-伊通断裂和密山-敦化断裂走向逐渐扩展的，即异常存在于松辽盆地的东部边缘，地震震中不在异常区内；2019-05-18 MS5.1地震前异常不明显，可能是由于盆地内二氧化碳和甲烷等温室气体在前2次地震前后已得到最大量的释放。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 600-605.
对朝阳-北票断裂上的北票黄花营子水准场地和朝阳桃花吐水准场地进行跨断层土壤气Rn、CO2、CO和H2浓度测量，结果表明，黄花营子水准场地土壤气Rn、CO2、CO和H2浓度变化范围分别为1.027~14.35 kBq/m3、0.1%~0.77%、0.2~1.4 ppm和21.45~303.4 ppm；桃花吐水准场地土壤气Rn、CO2、CO和H2浓度变化范围分别为1.88~18.15 kBq/m3、0.23%~4.53%、0.2~2.6 ppm和12.03~399 ppm。土壤气地球化学分析结果表明，Rn、CO2、CO和H2浓度在水准测线范围内具有准同步高值异常变化特征，且测线内多点浓度高于异常下限，揭示朝阳-北票主干断裂在2处水准测线范围内经过，水准数据自2018年以来出现的张性变化真实可靠，主要与构造活动作用增强有关。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 606-611.
以东北地区2005~2018年近14 a的中国地壳运动观测网络数据为基础，采用三角划分方法构建相邻区域的基线时间序列，从频谱特征、残余共模误差、空间相对运动规律3个方面进行时空特征分析。结果表明，基线各分量的周期性影响主要以年周期和半年周期为主；基线之间的残余共模误差在平面方向的影响约为1.14 mm，垂直方向的影响最大为3.17 mm；平均随机影响在东西方向最大；基线水平分量在空间尺度上逐年缩短，以北东方向的基线为主，在南北分量尤为明显，且在近海和内陆地区都有较明显的缩短趋势。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 612-617.
针对目前少有全球范围PPP海潮负荷影响特征分析的问题，对比FES2004与GOT4.7海潮模型改正前后20个IGS站静态和动态PPP的解算结果，探讨2种模型下的潮波差异。实验结果表明，海潮负荷引起全球沿海站点的U方向位移达5 cm，但在地中海及波罗的海等陆间和内陆海域，并非单纯随站点离海岸线越近位移越大；海潮负荷在世界范围24 h静态PPP中对坐标误差RMS的影响达数mm，改正后收敛时间提升率最高达30%，但在某些岛屿和陆海交界地带对E、N方向的改正效果较差；基于2种模型计算的全球M2分潮U方向差异在近海区域最大可达13 mm，且地理分布上与海潮本身无必然联系，负荷形变差异具有与海潮类似的周期性特征，在马来群岛附近达数mm，且半日潮差异高于周日潮与半月潮。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 618-622.
针对短基线下GPS-L1/BDS-B1非重叠频率紧组合相对定位算法研究，详细推导了短基线下GPS-L1/BDS-B1非重叠频率紧组合相对定位的数学模型，并对GPS-L1/BDS-B1非重叠频率差分系统间偏差DISB的稳定性及事先标定DISB的方法进行了详细介绍。结果表明，与传统GPS/BDS松组合相对定位相比，采用事先标定DISB的紧组合相对定位模型能够有效提高模糊度固定的成功率，且可用卫星数量越少提升效果越明显。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 623-627.
针对传统MAD方法在探测钟差粗差方面存在的不足，提出一种基于小波分析的钟差数据粗差探测与处理方法。该方法利用小波变换的多尺度分析能力，将含有粗差的数据分解为低频小波系数和各层的高频小波系数，并在不同时间尺度下进行粗差探测和消除。使用CODE提供的BDS精密钟差数据进行实验，分析不同小波函数及不同分解尺度对预处理效果的影响，并与传统MAD方法比较，发现利用小波分解预处理后的数据在钟差预报方面有明显优势，预报精度平均提高10%。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 628-632.
为简化GNSS大气可降水量(PWV)的计算过程，提高GNSS-PWV实时解算效率，利用2017~2018年长三角地区7个GNSS测站数据，分析GNSS-PWV与对流层延迟(ZTD)、地面气温(T)、地面气压(P)之间的线性关系，通过线性拟合建立PWV直接转换区域模型。实验结果表明：1）PWV与ZTD、P和T之间具有良好的相关性，相关系数分别为0.99、-0.74和0.73；2）基于ZTD的全年单因子PWV模型的RMS为3.07 mm，基于ZTD和T的全年双因子PWV模型RMS为2.35 mm，基于ZTD和P的全年双因子PWV模型RMS为1.18 mm，基于ZTD、T和P的全年多因子PWV模型RMS为0.47 mm，基于ZTD、T和P的分季节多因子PWV模型的平均RMS为0.28 mm，后者预测精度略优。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 633-638.
针对现有机载激光雷达（LiDAR）点云高精度提取方法存在建筑物屋顶面提取精度较低、适应性较差等问题，提出一种分步式建筑物屋顶面点云高精度提取方法。该方法通过主成分分析计算点云可靠性指标，选取可靠平面点；然后，利用K-means算法实现可靠点在法向量空间上的聚类，并通过逐步平面估计，提取初始屋顶面片；最后，进行面片的合并与未标记点的归属判断。实验结果表明，本文方法提取结果优异，效率较高，且对不同复杂程度的建筑物屋顶面均能取得较好的提取效果。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 639-645.
针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续，从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题，提出一种改进的阈值函数，并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性。将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发现，其不仅可提升信号的信噪比，还可弥补由软、硬阈值函数引起的信号失真、震荡等缺点。将本文提出的阈值函数运用于气枪人工震源，可得到与仿真信号一致的结论，同时与带通滤波相比，本文提出的方法能够完整保留信号的相位与幅值信息，证明本文改进的阈值函数在提升气枪人工震源信号的信噪比方面具有一定的可行性。
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大地测量与地球动力学. 2021, 41(6): 655-660.
统计全国56个5.0级以上地震前109条水温观测数据的异常变化情况，分析其强度分布特征，将其作为水温仪器分辨力选择的重要参考依据之一。在此基础上采用同型号仪器在单井不同深度开展对比观测实验，得到不同噪声水平和扰动条件下仪器分辨力选择的量化依据。同时定量分析云南水温观测台网、龙陵水温观测台阵在传感器分辨力选择过程中的细节问题。结果表明，云南水温观测台网能够有效监测到震前异常变化信号，龙陵水温观测台阵中传感器分辨力与环境条件的匹配程度需作进一步调整。
鄂公网安备 42010602003219号