2023年, 第43卷, 第2期
刊出日期：2023-02-15
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 111-115.
勒让德方程两个线性无关的解，分别称为第一类和第二类勒让德函数。在微分方程取本征值情况下，第一类勒让德函数中断为多项式，因此自变量可取任意值（无穷大除外）；第二类勒让德函数仍然为无穷级数，当自变量等于±1时发散，绝对值大于1时收敛。由于勒让德方程属于超比方程类型，给出此类型方程不同特殊函数的任意阶导数表达式。在此基础上直接给出第一类勒让德函数的超比表达式，及其与其他特殊函数的理论关系；鉴于求解第二类勒让德函数的复杂性，利用级数展开方法，直接给出第二类勒让德函数的超比表达式。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 116-120.
GRACE与GRACE-FO任务间的数据空缺导致无法连续监测陆地水储量变化。基于此，本文采用多元线性回归模型，以GRACE/GRACE-FO陆地水储量变化数据为参考值，以降水、气温和模型模拟的陆地水储量数据为预测参数，采用3种不同策略重构中国九大流域2002-04~2021-12连续的陆地水储量变化。结果表明，基于去趋势项和去季节项信号重构策略的重构结果略优于去趋势项信号重构策略，且两者结果均优于整体信号重构策略，在人类活动或冰川融化频繁的流域（如海滦河、长江、西南诸河和内陆河流域）这种优势更为明显。此外，重构结果的性能也受GRACE/GRACE-FO数据信噪比和预测参数与GRACE/GRCAE-FO数据的相关性影响。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 121-127.
利用GRACE/GRACE-FO数据对长江流域2003~2021年期间发生的干旱事件进行定量分析，以探究卫星重力监测区域性干旱的可行性。采用3个机构发布的5种GRACE/GRACE-FO数据产品（CSR_SH、JPL_SH、GFZ_SH、CSR_M、JPL_M）反演长江流域陆地水储量异常（TWSA），计算陆地水储量亏损（WSD）和水储量亏损指数（WSDI），结合气象干旱数据（SPI、SPEI、scPDSI）对5种数据产品的结果进行比较，并对2003~2021年长江流域干旱事件进行分析。结果表明，不同机构发布的GRACE/GRACE-FO数据产品对长江流域干旱事件严重等级的划分具有一定差异；WSDI与6个月时间尺度的SPEI相关性最高，相关系数为0.66，与scPDSI相关系数最低为0.54，降水是影响长江流域陆地水储量变化的重要因素；长江流域最严重的干旱事件发生在2019年夏秋季，干旱强度为2.31，持续10个月，水储量累计亏损达到415 Gt，此次干旱事件的WSDI空间分布图显示2019-09干旱最为严重，出现极端干旱区域。WSDI可反映长江流域干旱分布的时空变化，可在监测全球和大尺度区域干旱方面发挥重要作用。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 128-134.
基于GRACE及GRACE-FO重力卫星数据，通过滑动T检验确定海河流域陆地水储量突变的特征时间点，分析其时空演变特征；结合多变量趋势分析和贡献率量化法探究陆地水储量变化成因，讨论南水北调工程的贡献。结果表明，在南水北调前（2004-01～2015-01）后（2015-01～2020-10），海河流域陆地水储量的衰减趋势分别为-17.19 mm/a和-13.49 mm/a，缓解约24%，缓解趋势由南到北逐渐增大；人类活动与气候变化对流域陆地水储量变化的贡献率比为7∶3，人为耗水是海河流域陆地水储量常年处于亏损状态的主要原因；调水量的贡献率和趋势呈现年际增大和升高态势，预示南水北调工程在改善区域陆地水储量方面具有巨大潜力。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 135-140.
针对2019-05-26秘鲁北部MW8.0地震，利用CODE-TEC数据和GPS-TEC实测数据，分析此次地震前上空电离层总电子含量和电离层赤道异常变化。利用地震前2019-05-10~26总电子含量格网数据分析震前电离层赤道异常变化和电离层TEC随地理纬度的异常变化；然后利用RIOP和GLPS站的GPS-TEC数据，统计分析地震前电离层TEC日变化异常。结果表明，地震发生前3 d，电离层赤道异常“双峰”消失，且电离层TEC含量显著减少，可达10 TECu左右。在地震发生前3 d 16:00~20:00 UT，电离层TEC随纬度变化呈现双峰曲线特征，震中附近存在低谷，且在该期间RIOP和GLPS站电离层TEC也出现显著减少现象。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 141-147.
分别运用原始曲线分析法和归一化速率方法分析门源地震震中300 km范围内3个地电阻率台站数据变化。从原始曲线来看，金银滩台EW道临震前2个月出现大幅突跳及保留年变形态的趋势下降（－3.3%）；山丹台NS道趋势下降（－1.9%）、EW道趋势上升（3.1%）；武威小西沟台NS道趋势下降（－3.3%）、EW道趋势上升（2.8%），震后EW道趋势转平。而3个地电阻率台站归一化速率曲线在门源地震前均出现超过阈值的现象，但各自归一化速率形态存在差异。整点值突跳变化和日均值、月均值曲线加速变化、转折变化，尤其是上升至高值阶段出现的转折变化均可作为异常形态进行分析，以上变化不明显时需结合归一化速率方法提取异常。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 158-163.
为分析评估BDS-3新信号（B1C和B2a）的定轨服务水平，收集2021-05-01～06-30全球均匀分布的69个MGEX测站观测数据对B1C和B2a信号精密定轨性能进行评估。48 h重叠弧段结果表明，使用B1C/B2a组合观测值时，BDS-3 MEO卫星轨道3D RMS值优于6 cm，径向优于2 cm，激光测距检核残差优于4 cm。此外，单BDS-3 MEO及BDS-3 MEO+Galileo两种情况下新老信号精密定轨结果表明，前者新老信号定轨精度相差不超过1 mm，定轨性能基本相当；后者B1C/B2a新信号相比于B1I/B3I老信号呈现出更优的定轨性能，其3D RMS提升0.38 cm。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 168-172.
使用可观测到BDS-3 B1I/B1C/B2a频率和GPS L1/L5频率的智能手机Xiaomi 11（青春版）作为研究对象，分别进行静态实验和不同场地的动态实验，分析手机输出的三频BDS和双频GPS原始观测数据质量及单频SPP性能。实验结果表明，智能手机的GNSS天线成本低致使其信号质量不佳，其中GPS L1频率和BDS B1C频率抗干扰性较强：BDS B1C频率定位结果在静态和动态实验中均较为稳定；GPS L1频率定位结果在动态实验中优于GPS L5频率，在静态实验中略差于GPS L5频率。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 173-179.
全球导航卫星系统(GNSS)发播的协调世界时偏差参数(UTCO)随着导航系统现代化升级而更新，尤其是GPS和BDS的UTCO参数具有明显变化。从模型上看，一阶溯源模型改为二阶溯源模型，兼容一阶模型；从分辨率上看，参数分辨率普遍变小，从而提高对UTCO微小变化的敏感性。通过研究GPS、BDS、Galileo、GLONASS四大导航系统GPS LNAV电文、GPS CNAV电文、BDS D1/D2电文、BDS B-CNAV电文、Galileo电文、GLONASS电文中的UTCO参数，基于国际计量局(BIPM)国际时间公报(T公报)UTCr-UTC(k)数据，将GNSS UTCO参数统一到快速协调世界时(UTCr)，分析不同系统发播的UTCO参数性能。同时以国家授时中心(NTSC)监测的GNSS系统时差和BIPM快速T公报作为参考，评估GNSS系统发播的协调世界时偏差误差(UTCOE)。结果表明，在实验时段内，GPS CNAV电文的UTCO参数性能优于GPS LNAV电文，BDS B-CNAV电文的UTCO参数性能优于BDS D1/D2电文；GPS、Galileo的UTCO参数性能优于BDS、GLONASS，BDS和GLONASS在UTC溯源中具有一定的系统误差。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 180-185.
采用具有阻尼因子的函数模型，使用遗传算法(genetic algorithm, GA)辅助非线性最小二乘(nonlinear least squares, NLS)方法对相位参数进行求解。结果表明：1）相较于标准余弦函数模型，该方法的反演相位与土壤湿度的相关系数有较为明显的提升，反演结果也更加稳定，在5°~15°、5°~20°、5°~25°三个高度角范围内的相关系数均大于0.68，不同高度角之间的相关系数差值小于0.07 ；2）反演精度有不同程度提高，R2提高5.72%~76.06%，RMSE减小6.12%~24.24%，MAE减小2.7%~28.3%，将该方案所求相位用于多星线性回归模型后平均RMSE减小10%。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 186-190.
为分析美国宇航局发布的最新MERRA-2再分析资料地表温压产品在中国区域进行GNSS水汽反演的精度，联合中国区域609个地面气象站实测温度和气压数据、48个GNSS站及并址探空站资料，评估MERRA-2温压产品及其在GNSS PWV反演中的精度。结果表明：1） MERRA-2气压和温度年均bias分别为-0.01 hPa和0.38 K，年均RMSE分别为1.08 hPa和2.66 K，MERRA-2再分析资料温压产品在中国区域具有较高的精度；2） MERRA-2再分析资料温压产品在中国大部分地区呈现负偏差，精度从高到低依次为南方地区、北方地区、西北地区和青藏高原地区；3） 将MERRA-2温压产品的PWV反演结果与并址探空站实测PWV进行对比可知， MERRA-2再分析资料温压产品反演的GNSS PWV平均RMSE为2.16 mm，能较好地反映PWV的日变化。因此，MERRA-2地表温压产品在中国区域的气象研究及GNSS水汽监测中具有重要意义。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 191-197.
从全球地震频发地区选取多次地震事件，以精河地震为例研究基于DEM进行大气误差校正时拟合区选取方法；然后分别基于DEM和GACOS数据对同震形变场进行大气相位延迟改正以分析其校正精度及适用性。结果表明，扣除主要同震形变区域后的相位-高程相关系数大于0.4时，必须对获取的形变场进行大气误差校正，校正后噪声可下降约1~4 cm；相关系数为0.4~0.8时，可通过两种方法相互验证以校正精度；相关系数大于0.8时，可以只使用DEM拟合大气误差分布函数进行校正。基于GACOS进行大气误差校正具有普适性，用于大气噪声较为严重且与地形不相关的平原地区可取得较好效果。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 198-202.
利用GAMIT/GLOBK软件对2018~2021年以来云南地区43个GNSS连续观测站数据进行处理，获得时间序列，采用克里金插值方法计算获取应变率场，分析漾濞MS6.4地震前后区域应变场变化。结果表明，地震危险区应重点关注面应变压缩区域和最大剪应变高低值转换区域；漾濞MS6.4地震发生在前期面应变压缩区域，震后又迅速转变为拉张状态；漾濞一带长期处于最大剪应变率高值区，剪切活动较强，震中附近的最大剪应变率在震前出现短期区域应变积累速率快速降低的现象。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 203-208.
为提高矿区GNSS CORS自动化监测系统地表下沉预测精度，提出一种结合小波分析，采用遗传算法优化的卡尔曼滤波模型(GA-KF)与相空间重构的BP神经网络强预测模型(BP-Adaboost)的组合预测方法。利用小波分析获取原始监测数据的趋势项和随机项，并分别通过GA-KF模型和相空间重构BP-Adaboost模型预测趋势项和随机项，两者之和即为最终预测结果。以亳州板集矿监测站数据为例进行预测，结果表明：1) 与单一使用GA-KF和相空间重构BP-Adaboost模型预测值对比，该组合模型预测精度更高；2) 组合模型受建模序列长度影响较小，平均相对误差在0.003%以内，远小于两种单一模型，具有一定抗干扰性。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 209-214.
利用山东地震台网70个宽频带测震台站记录的2022-01-15南太平洋汤加海底火山喷发原始地震波形数据，从时间域和频率域分析火山喷发地震波的记录特征；通过对20 s优势周期面波进行研究，测算该次火山喷发的地震学震级与地震波辐射能量。研究表明，该次汤加火山喷发的面波震级为MS5.674、能量震级为Me5.704，与GFZ测定震级基本一致，比USGS测定震级小0.126。本次汤加火山爆炸指数（VEI）为5级，但本文测定的地震波辐射能量为8.155×1012 J，可见火山喷发以地震波辐射方式释放的能量较少，绝大部分能量以超过1 000 km/h的冲击波形式穿过大气层迅速释放到空中，这种能量的快速释放会抑制深部应力的挤压与拉伸。
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大地测量与地球动力学. 2023, 43(2): 215-220.
基于宁夏区域地震台网资料，采用初至P震相定位法测定2021-09-29中宁ML3.6地震震源深度，同时利用gCAP反演方法测定该地震震源机制解及矩张量解，然后根据震源机制与应力场模拟方法计算现今应力场体系在中宁ML3.6地震震源机制两个节面的相对剪应力和正应力。结果表明，初至P震相定位法和gCAP方法测定的中宁ML3.6地震震源深度均为11 km，震源机制节面Ⅰ走向242°、倾角63°、滑动角8°，节面Ⅱ走向148°、倾角83°、滑动角153°，矩张量解结果表明该地震的双力偶成分占全矩张量解的97.07%，表明该地震为天然地震。结合震中附近2009年以来ML1.0以上地震重定位后的空间分布、区域地质构造和相对剪应力等分析推测，中宁ML3.6地震发震断层可能与天景山断裂东南段附近NNW向断裂薄弱带有关，该地震是在青藏高原东北缘NE向挤压作用下，沿着NNW向断裂剪切滑动引起的一次右旋走滑型地震事件。
鄂公网安备 42010602003219号