2022年, 第42卷, 第8期
刊出日期：2022-08-15
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 771-776.
中国科学院国家空间科学中心分布在天津市宝坻区和廊坊市永清县的2个观测台站在2021-04-16河北滦州MS4.3地震前均观测到大气电场异常。宝坻站监测到过境云与地质活动混合型电场异常信号；永清站监测到湾型持续电场异常信号，属于典型的临震前小时尺度先兆信号，其幅度和持续时间均明显高于宝坻站的异常电场信号。对比电场异常期间2个台站的气象活动和空间天气活动发现，虽然2台站电场异常信号的表现方式不同，但背景变化中均隐含大型地质活动信号。分析结果表明，未来可通过分析多源活动导致的空间静电演变过程，形成有效的识别方法，在一定的气象活动范围内，从大气静电监测数据中提取中等以上强度地震的前兆信息。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 777-782.
为研究山东省地磁感应矢量特征及其构造指示意义，对山东省地磁台阵15个台站的数据进行函数转换和感应矢量计算。频域曲线显示，大部分台站的转换函数和感应矢量随周期变化平稳，山东省地下电性结构的横向差异随深度变化不大，稳定性较好，基本构造格局未随深度发生较大变化。位于鲁西隆起的济宁地区在40~80 min周期内的电流聚集方向发生180°转折，说明该深度在NE方向上存在较大范围的高导区。确立60 d窗长为最优逐日滑动计算参数，时频分析结果显示，转换函数具有1 a周期的变化特征，季节性变化明显，且转换函数A的稳定性优于B，更适合进行时移分析。感应矢量结果显示，沂沭断裂带为显著的电性分界面，其两侧的胶东隆起和鲁西隆起具有明显的电性差异，鲁西隆起区内的横向电性结构差异较小，而断层内部结构复杂，转换函数无明显的变化特征。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 783-789.
为研究重力时变因素对流动重力网数据处理结果的影响，利用动态和静态2种平差方法对南北地震带南段流动重力观测数据进行处理，并对2种方法的重力变化结果进行对比分析。结果表明：1）重力时变因素会导致静态平差方法计算的重力变化结果存在误差，对0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化具有较为明显的影响，但对2 a以上时间尺度下的重力变化影响较小，因此计算0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化时宜采用动态平差方法；2）研究区内九寨沟7.0级、长宁6.0级和漾濞6.4级地震的发震地点与重力变化零值线具有较好的对应关系，重力变化图像可反映3次地震的发震背景。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 790-795.
分别采用地球系统质心（center of mass of the whole earth system, CM）和固体地球质心（center of mass of the solid earth, CE）框架的海潮负荷(ocean tide loading, OTL)改正计算132个全球站的静态精密单点定位PPP坐标，分析海潮负荷引起的地心运动对GPS坐标时间序列的影响。结果表明：1）海潮负荷地心运动在水平和垂直方向上引起的坐标差异分别为0.7 mm和1.3 mm，海潮负荷地心运动对坐标时间序列的影响具有显著的区域分布特征；2）在CM-OTL和CE-OTL中，海潮负荷效应引起的周期信号明显减小，海潮负荷改正所属框架与GPS轨道所属框架的不一致将引入GPS交点年信号、14 d、9 d信号；3）利用IGS精密轨道进行PPP计算时，应采用CE框架进行海潮负荷改正。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 796-801.
基于 GRACE 重力卫星反演2002～2018年中国七大流域的水储量变化。研究表明，中国陆地水储量变化存在明显的地域分布特征，辽河、海河、黄河和淮河流域水储量总体上呈递减趋势，年均减少速率分别为-0.54±0.9 mm/a、-5.96±0.6 mm/a、-2.65±0.8 mm/a 和-1.94±1.2 mm/a。在海河流域，地下水严重超采导致水储量明显减少；松花江、长江、珠江流域水储量呈显著增加趋势，年均增长速率分别为4.52±1.1 mm/a、3.84±0.7 mm/a、4.87±1.1 mm/a。流域水储量峰值一般晚于最大降雨量月份，这是因为降雨转换为陆地水储量需要一定时间。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 802-807.
基于云南省内11处跨断层场地资料，结合跨断层数据分析方法，系统提取云南地区地震综合预测指标，并对其在漾濞6.4级地震前的映震能力进行分析。结果表明，跨断层资料在漾濞地震发生前存在显著的中期异常，且漾濞地震的发生可能与川滇菱形块体西边界的活动增强有关。跨断层中期指标对漾濞地震作出较好的预测，短期指标虽然也通过了效能评估，但预报效能稍差。在后续的跨断层资料分析中，应更加注重中期异常及中期预测指标的提取和应用，总结得到的综合指标可应用于云南地区的震情跟踪工作。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 808-812.
基于D-InSAR技术，收集Sentinel-1卫星升、降轨及精密轨道数据，结合外部DEM，成功提取2021-05-21云南省大理州漾濞县MW6.1地震的同震形变场。结果显示，升轨卫星视线向最大形变量级约为6.0 cm，降轨卫星视线向最大形变量级约为7.9 cm。以升、降轨InSAR观测结果为约束，对漾濞地震的断层几何参数及滑动分布进行联合反演发现，此次地震的最优发震断层走向为136.6°、倾角为83.1°，断层破裂主要集中在地下2~12 km深度处，最大滑动量约为0.45 m，位于地下7 km深度处，断层在近地表未出现大面积显著滑移现象，表明此次地震未破裂至地表。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 818-822.
采用D-InSAR技术对覆盖2020年日本鹿儿岛市樱岛火山喷发前后时段的2景降轨Sentinel-1A数据进行处理，获取日本鹿儿岛市樱岛火山南岳火山口喷发事件引起的地表形变场，并在此基础上结合点源Mogi模型对樱岛火山喷发时的岩浆源进行反演分析。结果表明，2020-07-28~08-09期间沉降主要集中在火山中心地区，最大沉降区域为火山中心地带，最大沉降量与平均沉降量分别为5.5 cm与2.85 cm；抬升主要发生在火山边缘区域，最大抬升量与平均抬升量分别为5 cm与2.24 cm，抬升可能与艾拉火山口下方的岩浆活动有关。根据点源Mogi模型反演得到岩浆源深度和体积变化量分别为1.016 km和-0.139×106 m3，岩浆源位于南岳下方，与南岳火山口的喷发活动有关。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 823-828.
为弥补传统GM(1,1)幂模型背景值等权构造的缺陷，针对原始变形序列的非等距振荡特征构建背景值加权优化的非等间距线性时变参数GM(1,1)幂模型，并采用具有全局优化特性、收敛速度快的粒子群算法求解模型的幂指数和背景值权重。以2组矿区监测点累积沉降观测数据为例进行沉降分析与预测，结果表明，本文模型的平均绝对百分比误差分别为2.33%和4.70%，预测误差分别为2.10%和6.38%，计算结果均优于其他3种模型。工程应用表明，优化模型在小样本非等距振荡序列应用中具有优越性，适用于地表沉陷的短期预测与时变分析。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 829-834.
利用辽宁及邻区70台地震仪2012年噪声连续波形记录，基于背景噪声层析成像法获取研究区下方10~40 s的相速度结构。利用得到的基阶面波相速度频散曲线，通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法反演研究区下方10~40 km深度处的三维S波速度结构。结果表明，研究区浅层及中上地壳的S波速度分布与地形地貌有较好的对应关系，高低速过渡带更易形成孕震区。中下地壳至上地幔顶部的S波速度结构更多受控于莫霍面的起伏状态及深大断裂。海城至大连最后延伸至辽东湾的区域下方30~40 km深度范围内一直存在一个“弧形”的低速异常体，推测该区域存在热物质上涌现象。纵剖面C-C′的辽阳至伊通段下方15 km处存在椭圆形低速体。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 835-839.
在区域地质构造调查、地球物理资料和遥感解译基础上，采用钻探、槽探、14C年代学测试等方法，对伊通-舒兰断裂带四平段NE向隐伏断层的时代、性质及构造意义进行探讨。结果表明：1）四平段断裂主要发育于上更新统长英质（含角砾）砂岩层内部，为逆冲推覆断层；2）槽探与钻孔揭露的耕土层、粘土层、泥质砂岩层和长英质（含角砾）砂岩层AMS14C测年结果分别为－70~6 270 BP、60~7 780 BP、110~21 780 BP和11 740~26 100 BP，断层活动年代总体应归属为前第四纪（＞26 100 BP）；3）结合区域岩浆构造与地震事件可知，本次揭露的NE向隐伏断裂带可能形成于晚更新世。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 840-845.
提出一种差分码偏差估计的简化模型，将测站方向上各穿刺点的VTEC简化为一个参数，分时段进行直接估计。为验证该方法的有效性，采用球谐函数建模和基于GIM的估计方法进行比较分析。选用2016-01近200个IGS测站的GPS+GLONASS数据进行实验，并采用CODE提供的产品进行验证。结果表明，对于GPS(GLONASS)卫星DCB，该方法与其他2种方法估计的结果比较接近，与CODE产品相比平均偏差和标准差分别为-0.3～0.5 ns(GPS)、1.3～0.7 ns(GLONASS)和0.05~0.20 ns(GPS)、0.14~1.10 ns(GLONASS)；对于接收机DCB，3种方法与CODE产品的平均偏差分别为-0.6～0.7 ns(GPS)和-1.5～1.5 ns(GLONASS)。实验结果验证了差分码偏差估计简化模型的有效性。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 852-856.
基于高度角、信噪比和伪距残差3个指标，采用K均值(Kmeans++)、迭代自组织数据分析法(ISODATA)和基于密度带有噪声的空间分类法(DBSCAN)对复杂城市观测环境下的GNSS数据进行分类，并采用伪距单点定位模型(SPP)评估不同算法的分类精度。结果表明，Kmeans++算法分类精度最优，在E、N、U 3个方向上的定位精度分别达2.56 m、3.25 m、9.73 m；相较于未采用Kmeans++算法的定位精度分别提升57.86%、47.64%、60.98%。为进一步验证算法性能，将Kmeans++算法与信噪比、高度角阈值法进行精度对比，结果表明，Kmeans++算法的平面和三维定位精度均有显著改善，分别提升24.87%、39.07%（信噪比阈值法）和41.36%、59.91%（高度角阈值法）。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 857-862.基于传统代数重构算法（algebraic reconstruction technique, ART）提出一种约束条件方程变权的代数重构算法(variable weight algebraic reconstruction technique, VWART)，利用2019-08香港地区CORS网GNSS观测数据进行实验，选用京士柏探空气象站探空数据进行验证分析。结果表明，相比于传统代数重构算法，变权代数重构算法的精度、稳定性和可靠性均有所提高。以探空数据为例，其RMSE降低20.334%；在不同程度降水条件下，变权代数重构算法反演的垂直水汽廓线分布均优于传统代数重构算法。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 863-869.
针对桥梁点云的桥面分割问题，提出一种邻接区域平面元融合的桥面分割方法。首先对点云进行体素化处理获得体素点云，利用超体素空间和法线约束准则进行桥梁点云过分割；然后利用面片法线的方向和模长进行面片过滤，获得包含桥面的候选面片；最后对候选面片进行邻接区域平面元融合，使用统计分布方法筛选融合区域，获得桥面点云。实验证明，该方法可以有效分割桥梁点云的桥面，稳定性较高且能保留体素化前的原始数据。相较于区域生长法和超体素区域生长法，该方法在跨区域融合方面有较好的抑制作用，更适用于桥梁点云的桥面分割。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 870-873.
利用一种深度学习地震信号检测方法（PhaseNet模型）检测甘肃省岷县MS6.6地震序列，根据地震震相关联技术和绝对定位Hypoinverse方法构建AI检测目录，对比人工分析地震目录和震相报告，分析AI自动处理地震事件的误差范围。结果表明，AI技术能够实现85.5%的人工工作量，定位误差在20 km范围内呈正态分布；在低震级地震事件检测中，AI方法也发挥了显著能力。相比于人工处理方法，AI方法稳定性好、不依赖个人经验、分析速度快，在大震后的地震目录快速产出中能发挥关键作用，可提高地震分析能力、节省人力成本。
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大地测量与地球动力学. 2022, 42(8): 874-880.
青海玛多MS7.4地震前甘肃省安西县地震监测站VP宽频带倾斜仪出现明显异常变化且记录到该地震的同震波形。结合CTS-1地震计进行融合分析可知，2套仪器同震波形的震相到时基本同步，表明2套仪器具有可靠性和一致性，但震相记录特征存在差异。2021-04-17 VP宽频带倾斜仪数据打破原有倾斜趋势，年变向西北方向倾斜，05-13恢复为向西南方向倾斜，震前记录到倾角急剧增大的方位与震中至台站的方位一致，倾斜旋转变化方向与区域构造应力方向一致。在同时段时均值数据时频谱中，异常时段存在（1.085~4.340）×10-6 Hz(周期为64~128 h)的低频信号。此次地震中2套仪器的优势频率和时频变化特征存在显著差异，这种差异可能与2套仪器不同的机械结构、频段宽度、采样频率有关。
鄂公网安备 42010602003219号