大地测量与地球动力学

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大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 0-0.

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大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 1-1.

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M-Cholesky分解法快速求解GNSS整周模糊度

李克昭, 田晨冬

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 771-774.

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为解决传统最小二乘模糊度去相关算法（least-square ambiguity decorrelation adjustment，LAMBDA）中LDL^T分解的对角矩阵D、下三角矩阵L及其转置矩阵L^T计算过程复杂、耗时较长等问题，提出M-Cholesky分解法。该方法利用四角规则法，逐步消元计算合成矩阵各元素，每次消元计算中最多只用到3个元素，可减少存储空间、提高计算效率。仿真与实测实验结果表明，相比于Cholesky分解法，M-Cholesky分解法求解GNSS整周模糊度的计算效率提高约15%。

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第二代星基增强系统GATBP的PPP服务模糊度固定效果

吴继忠, 陈杰

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 775-779.

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为验证第二代星基增强系统GATBP PPP服务的模糊度固定效果，使用与观测值相关的信号偏差改正数对卫星硬件延迟进行改正，利用LAMBDA方法分别固定宽巷和窄巷模糊度，获得固定的单差无电离层组合模糊度。使用GATBP精密产品对10个MGEX测站7 d的观测数据进行PPP解算，并与CODE精密产品解算结果对比。结果表明，使用GATBP产品的宽巷和窄巷模糊度固定率平均值分别为95%和30.2%，水平方向定位误差RMS优于10 cm，三维定位误差RMS优于15 cm，相位观测值残差RMS优于3 cm，对流层估计误差RMS优于1.5 cm；使用CODE产品的宽巷和窄巷模糊度固定率平均值均在95%以上，相位观测值残差、定位误差和对流层估计误差均显著小于GATBP产品。

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一种非差非组合PPP估计卫星DCB的改进算法

章繁, 柴洪洲, 王敏

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 780-785.

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提出一种基于非差非组合PPP估计卫星DCB的改进算法，该算法同时利用非差非组合PPP和载波相位平滑伪距提取斜向电离层观测值，基于单站电离层建模分离电离层观测值中的垂向电离层延迟，并假设卫星DCB之和为0以消除秩亏，最后基于加权最小二乘平差方法同时估计DCB和电离层延迟等参数。由于两类电离层观测值的精度存在差异，随机模型会出现权比失调问题。对此，引入方差分量估计方法，基于方差分量估计的残差向量，利用后验估计的方式迭代调整两类电离层观测量权比，从而达到优化随机模型的目的。利用MGEX测站数据验证算法的有效性，结果表明，本文方法卫星DCB估值精度为0.32 ns，相比传统载波相位平滑伪距方法和等权比融合两类观测值方法分别提升52.24%和43.86%。

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基于SDP4模型的BDS卫星轨道预报精度

王晶晶, 周超, 刘相法, 孙志绚

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 786-790.

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结合两行轨道根数（TLE）星历与SDP4模型预报BDS IGSO、GEO与MEO卫星30 d轨道，并采用GFZ事后精密星历评估轨道预报误差。将所得轨道预报误差与广播星历、历书的轨道预报误差进行对比，结果表明，本文方法轨道预报精度显著优于广播星历与历书。

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GNSS/SINS组合导航的改进Sage-Husa自适应滤波算法

胡晓梅, 潘新龙, 刘成铭

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 791-794.

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针对组合导航系统中标准Sage-Husa自适应滤波算法存在滤波发散的问题，提出一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法。首先，对组合导航系统的线性卡尔曼滤波算法采用补偿反馈校正算法获得最优估计，并对滤波器新息向量进行简化；然后，提出一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法，该算法具有实现简单并且可以避免状态估计发散的特点；最后，进行基于该算法的GNSS/SINS组合导航实验。结果表明，该算法可以对量测噪声突变方差和缓变方差进行准确跟踪，并且量测噪声方差估计精度与变分贝叶斯滤波方法相当；当量测噪声方差变化时，相对于标准KF算法，该算法可分别提高约20%和21%的位置精度和速度精度，能有效降低未知量测噪声统计特性对组合导航系统滤波精度的影响。

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GNSS在地月空间航天器自主导航中的可用性

武威, 刘荟萃, 曹建峰, 鞠冰, 王潜心, 刘莹, 张厚喆

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 795-800.

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基于典型的地月转移轨道和环月轨道，从可见星数、位置精度因子（position dilution of precision，PDOP）和信号的动态特性3个方面系统地仿真分析GNSS在地月空间的可用性。结果表明，地月转移轨道和环月轨道上的接收机载噪比门限设计为12 dB-Hz较为合适。在此基础上，提出地月空间航天器在利用GNSS信号方面面临的技术难题。

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一种合理利用先验信息的新平差方法

刘萍, 谢雪梅

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 801-804.

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提出一种合理利用先验信息的新平差算法。首先，借助平衡估计的思想，通过给先验信息赋予权值，控制不准确先验信息对参数解的影响；然后，利用残差中观测信息与先验信息的误差量级，给出平衡因子的计算方法；最后，通过算例分析算法的有效性。

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地面激光扫描激光束方向精度影响因子构建及测距精度反演

刘忠,陈西江, 曹幼元, 花向红, 黄长军

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 805-808.

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基于激光能量衰减模型，利用不同扫描特征下的激光束方向精度变化趋势，构建激光束方向精度影响系数。结合测距、测角及光斑对激光束方向精度的影响，验证所构建影响系数的准确性，并给出反演后的激光扫描测距精度。

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GNSS-PWV结合多气象要素分析“21·7”河南特大暴雨过程

郑志卿, 张克非, 师嘉奇, 张明浩, 李龙江

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 809-815.

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选取UTC 2021-07-15~25河南省51个GNSS站点、116个气象站点、2个RS站点和ERA5数据，将GNSS反演的PWV结合多气象要素分析“21·7”河南特大暴雨过程中降雨量、PWV、相对湿度和总云量的时空变化特征及内在联系。结果表明，GNSS-PWV与RS-PWV相关系数大于0.95，|bias|小于0.7 mm，RMS小于2.9 mm；GNSS-PWV与ERA5-PWV的|bias|小于3 mm，RMS范围在2.5~4 mm。特大暴雨期间，PWV总体呈现先随降雨量的增加而上升、后随降雨量的减少而下降。降雨量达到峰值前4~6 h，PWV急增到极值，ΔPWV的变化范围为7.35~9.02 mm；降雨量达到极值时，PWV也相应达到峰值（70.58 mm以上）。PWV、相对湿度、总云量与降雨量的空间分布规律相似，发生降雨的河南省中部、北部和西部上空的PWV始终处于较高水平（65 mm以上），未发生降雨的东部区域上空PWV较低（65 mm以下）。

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非潮汐海洋负荷对广东地区大地高变化的影响

王伟平, 王伟, 欧阳永忠, 陈振宇, 柯宝贵

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 816-819.

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利用高时空分辨率海平面变化数据，采用球谐分析方法计算广东及周边地区的非潮汐海洋负荷对大地高变化的影响。该方法充分考虑全球海洋影响，克服直接利用格林函数方法进行局部积分计算产生的不完整性。研究发现，广东地区的非潮汐海洋负荷对大地高的影响呈现明显的区域特征，沿海岸线超过10 mm；距海洋越远，影响越小。

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基于抗差自适应SITAN算法的水下重力匹配导航方法

付林威, 赵东明, 付林

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 820-825.

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针对水下重力匹配导航SITAN算法中动力学模型误差以及重力异常观测数据存在粗差的问题，提出一种抗差自适应匹配算法。通过构建自适应因子和抗差因子来调节状态预测信息与量测信息对滤波贡献的权重，有效抑制粗差和预测信息异常的影响，提高匹配算法的稳定性和可靠性。在南海选取一块重力异常特征变化丰富的海域进行仿真实验，结果表明，与常规SITAN算法相比，该算法能够显著降低异常观测值的影响，系统的定位精度和鲁棒性均有提升。

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以潮汐模型为约束的gPhone重力仪格值系数标定方法改进

赵亚博, 胡敏章, 韦进, 江颖, 张晓彤,刘子维

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 826-831.

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以观测数据与DDW潮汐模型之差的均方根和重力残差为约束，对基于M₂潮波标定gPhone重力仪格值系数的方法进行改进。利用改进方法对连续重力台网内的9台gPhone重力仪格值系数进行标定，基于M₂潮波相对误差、残差振幅谱均方根等指标对标定结果进行精度评定，并与FG5绝对重力仪比测法、M₂潮波标定法进行比较。结果表明，改进方法的M₂潮波潮汐因子与理论固体潮模型平均相对误差提高到0.215 2%，残差振幅谱均方根平均达到1.690 2 μGal，与FG5比测法精度相当，优于M₂潮波标定法。最后，讨论格值系数分布规律以及重力残差矢量与台站所在位置的经度依赖关系。

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多线路地铁运行中杂散电流的自然电位监测实验

章鑫, 包雨鑫, 李晓慧, 王建格, 钟天任

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 832-836.

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采用正交布设的电极装置监测广州3条地铁运行产生的杂散电流，并对其来源开展分析。结果显示，距离1 km地铁启动或制动产生的剩余电位大于100 mV，其背景值小于3 mV；自然电位时序的主要周期为119.2 s ，其余显著峰值为51.16 s、178.9 s和358.5 s；其功率谱的主要能量分布在200 s以下，与无地铁运行时存在显著差异。通过对地铁信号的脉冲细节进行模板匹配，得到与地铁运行频率接近的脉冲数量，对这些脉冲进行定位能够分辨出电流信号的来源方位。结合本文数据和其他在运行地电场和地磁场受地铁干扰的数据，可开发滤波技术以去除地电场和地磁场观测中的地铁杂散电流信号。

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机载LiDAR技术快速识别断裂出露部位新方法

郑孝波, 唐红涛

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 837-840.

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为探讨机载LiDAR技术在快速识别活动断裂中的作用，以关中渭河盆地与秦岭接壤的铁炉子断裂为研究对象，精确提取地形点云数据，给出2 m分辨率的DEM，探究扫描区域的几何展布特征。结果表明，高分辨率DEM数据与断裂特征槽谷、三角面的解译有助于提高机载LiDAR技术在复杂地形活动断裂快速识别中的准确度，为快速探测活动断层提供技术支撑。

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地震灾害风险普查中地震危险性计算效率

李得博, 李井冈, 赵艳南

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 841-846.

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分别用120″、60″、30″、15″、9″和6″经纬度划分网格覆盖目标区并计算网格点地震危险性，进而利用空间插值得到较小网格的地震危险性结果，通过比较直接计算的小网格点地震危险性结果和通过较大空间网格插值得到的小网格的地震危险性结果，评估由较大空间网格插值所得结果的可靠性、适用性及使用要求。结果表明，30″经纬度划分网格计算值插值得到的各种小网格的地震危险性结果的误差都小于1 Gal，是兼顾精度和速度的网格间隔。

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一种新小波阈值算法的变形监测数据去噪方法

沙磊

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 847-850.

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针对传统小波阈值去噪算法中阈值估计不足的问题，在推导出高频信号中噪声影响幅度按1/2的规律逐渐减小后，提出一种新小波阈值估计算法，并将其应用于变形监测数据的去噪处理。理论分析和工程实例均表明，本文方法能够有效地克服软阈值法存在的恒定偏差，进一步提高去噪的精度和可靠性。

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基于VMD-HPO-BiLSTM的大坝变形预测

刘相杰, 刘小生, 张龙威

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 851-855.

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引入变分模态分解（VMD）和双向长短期记忆（BiLSTM）神经网络进行大坝变形预测研究。首先采用VMD降低大坝原始数据非线性和非平稳性对预测结果的影响；其次使用猎食者算法（HPO）对BiLSTM进行参数优化，构建基于VMD-HPO-BiLSTM的大坝变形预测模型；最后以某水电站大坝为例，将该模型预测结果与LSTM、BiLSTM和VMD-BiLSTM模型的预测结果进行对比分析。实验结果表明，VMD-HPO-BiLSTM模型的RMSE、MAE和MAPE分别为0.446 mm、0.264 mm、18.593%，均优于其他3种模型，预测精度最高。

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地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

崔庆谷, 方伟, 党文杰, 陈丽

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 856-860.

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利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后，以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化，计算振幅谱，根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上，以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明，对于固体潮汐所在的长周期频段的信号，垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计，地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声；对于远震面波，2种仪器皆有较好的记录效果，其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计；近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外，数据可比性不大。

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用地震仪准确标定钻孔应变仪

张永庆, 赵树贤, 邱泽华, 唐磊

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 861-864.

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通过共同观测远震面波，可以用地震仪标定钻孔应变仪。其基本思路是先用勒夫波标定剪应变灵敏系数B值，再用瑞利波标定面应变灵敏系数A值。但用不同远震的面波标定出的B值和A值差别较大。为此，引入效度来表示所用地震的面波能够准确地标定出B值和A值的程度，用效度最高的标定值作为最终标定值。用该方法标定仁和地震台的钻孔应变仪，得到A=0.36，效度为-0.71；B=0.73，效度为-0.92。

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地震仪与钻孔应变仪联合测定近震Pg波速度

赵树贤, 张永庆, 邱泽华, 唐磊

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 865-868.

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通过对比仁和台地震仪与钻孔应变仪观测曲线，采用滑动分析方法计算多个近震Pg波速度，综合考虑反射波影响和测定效度，最终测得仁和台近震Pg波速度为5.98 km/s，该值与云南2015地壳速度模型的上地壳P波速度很接近。本文工作表明，准确标定后的钻孔应变仪可以作为测震仪器使用，以弥补地震仪在观测低频事件时的不足。

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定点形变资料变化的动力学机制——以五指山台定点形变为例

郭昱琴, 龚丽文, 郭瑛霞, 胡久常, 李盛

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 869-874.

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利用有限元分析方法，基于地质构造资料构建五指山台台址几何模型，结合GPS和重力观测结果分析五指山台定点形变观测数据趋势变化的物理意义。研究发现，在NNW向的压力作用下，模型上部的变形幅度明显大于下部，当下部持续缩短，易形成上拱。由于岩层的倾向趋于SE向，造成变形的趋势也趋于SE向，这与现有观测数据背景趋势变化相符。

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三峡井网对7.0 级以上强震的同震响应特征

涂先新, 吕品姬, 安一凡, 曾智辉

大地测量与地球动力学. 2023, 43(8): 875-880.

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扫描三峡井网对2013~2022年全球7级以上地震的同震响应，评价三峡井网各井的映震能力，分析影响映震能力的因素，探讨产生台阶型同震响应的条件，并以2008年汶川8.0级地震和2021年玛多7.4级地震为例，利用井水位同震响应对三峡库区的应力调整进行反演。结果显示，地震能量密度与同震响应幅度呈正相关关系；能够引起各井水位产生同震响应的地震能量密度阈值有数量级的差异，反映的是各井的映震能力不同；三峡井网各井映震能力与导水系数正相关，与体积压缩模量、断层距负相关；当地震能量密度大于 10^-3 J/m³，且区域构造应力积累较强时，三峡井网井水位同震响应以台阶型为主；通过反演汶川8.0级地震和玛多7.4级地震后三峡井网的应力变化情况，发现应力调整受区域断层控制明显。

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2023年, 第43卷, 第8期　
刊出日期：2023-08-15

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