2009年, 第29卷, 第3期　
刊出日期：2009-08-28

  

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地壳形变与地震
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  中国大陆近期重力场动态变化图像

  李辉;申重阳;孙少安;王晓权;项爱民;刘少明;

  . 2009, 29(3): 1-10.

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  根据1998年以来中国大陆地壳运动网络、中国数字地震观测网络重力网流动观测成果，给出中国大陆1998年以来2—3年尺度的中国大陆动态重力场变化图像，并结合中国动力构造环境和强震活动进行了分析。分析表明，中国大陆动态重力场变化图像基本反映了中国大陆近期地壳物质运动和主要强震活动的基本轮廓。
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  红河断裂带北段现今活动的重力效应

  孙少安;申重阳;项爱民;

  . 2009, 29(3): 11-15.

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  通过对跨红河断裂带北段一组重力段差资料的处理，获得了1985—2006年段差的时序变化，它们反映：1）红河断裂活动不仅具有强弱交替的周期性，而且每个周期的加强和减弱过程呈现不同的挤压力度和持续时间；2）断裂活动还存在着明显的分段性：剑川下关段活动规律基本一致；定西岭为分段的标志地；弥渡则具有与剑川下关段呈镜像关系的变化规律；3） 断裂活动产生的重力变化主要来自地下物质密度变化的贡献，地表变形有影响，但量级有限。
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  汶川与攀枝花地震前地壳垂直运动的负位错模型与孕震背景

  张希;张四新;王双绪

  . 2009, 29(3): 16-23.

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  利用川西地区1990—1997年、1997—2003年及1994—2006年区域水准观测资料，借助负位错反演，研究汶川Ms8.0地震与攀枝花Ms6.1地震前相关及周边断裂的构造变形特征与应变积累背景。分析表明：安宁河断裂北段与鲜水河断裂南段及与龙门山断裂交汇区附近显示与继承性运动背景一致的大范围、显著隆升和长时间尺度（10数年）应变能积累特性，对汶川大震有一定程度反映；而元谋绿汁江断裂南段1997—2003年应变积累加速特征可能对攀枝花地震有一定程度反映。
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  汶川地震前后山东及周边地区地壳运动特征分析

  殷海涛;李杰;董晓娜;许萍

  . 2009, 29(3): 23-27.

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  为了研究汶川8.0级大地震前后山东内部及其与周边地区的地壳运动变化状态，采用滑动傅里叶周期估计法对泰安(TAIN)基准站和周边处于不同块体的6个GPS基准站间的基线变化情况进行分析，结果发现：汶川地震前基线TAIN-XIAN和TAIN-WUHN均出现了较明显的破年变情况；汶川地震后山东地区整体向东移动速率有所减小，分析认为此现象为块体所受东向推动力减弱所致，汶川地震对山东及周边地区近期震情起到了一定的缓解作用。
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  福建井水位对汶川大震体应变的响应

  刘序俨;李军;郑小菁;王林

  . 2009, 29(3): 28-33.

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  井水位观测系统可作为一个天然体应变计，把体应变固体潮理论值作为系统的输入，把井水位观测值作为系统的输出，则井水位观测值的维尼迪柯夫调和分析结果即为系统的传递函数。取半日波的M2波的振幅比作为井水位观测系统的灵敏度，其倒数即为格值。在此基础上，可由井水位的分钟值计算出汶川Ms8.0地震激励出的水震波幅度。利用地震仪面波量测出瑞雷面波在径向和垂直向的位移最大幅度及其周期，根据位移散度公式就可计算出汶川地震所激励的地壳体应变波。计算结果表明，瑞雷面波激励出的体应变波比井水位得到的水震波约大1个数量级。
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  泾阳台短水准异常与地震关系研究

  柯昌安;李正媛;窦玛丽;刘春

  . 2009, 29(3): 34-37.

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  汶川8.0级地震发生前3个月，陕西省泾阳地震台短水准出现向南的下滑异常，异常最大幅度2.2 mm。2001年2月23日四川雅江6.0级、1995年10月24日云南武定6.5级和1995年12月18日青海玛多6.2级地震期间也出现了同类异常现象。用反演方法求得地震震级与震中距、异常幅度等的关系式为M=0.002 8L+1.126 9H+0.076 8T。
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  利用GPS数据和实时概率模型评估川滇南部中长期地震危险

  张效亮;谢富仁

  . 2009, 29(3): 38-41.

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  应用GPS数据确定法和地震矩率法计算了川滇南部主要活动断裂分段特征地震复发间隔，在此基础上，运用实时概率模型计算了各条断裂未来10年、30年、50年、100年的发震概率。结果表明，川滇南部未来百年特征地震复发的可能性按概率值大小依次为：安宁河断裂带小相岭段，小江断裂东川段，安宁河断裂带冕宁西昌段，则木河断裂带，丽江小金河断裂丽江宁蒗段，小江断裂带华宁段，小江断裂带嵩明宜良段和红河断裂带北西段。
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  断层位错引起的地表形变特征

  谈洪波;申重阳;李辉;李冀;

  . 2009, 29(3): 42-49.

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  基于连续、各向同性、弹性半无限空间中有限矩形断层位错引起的地表形变理论，研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表形变图像特征。得到：1)对于单一断层错动，地表形变特征与断层错动方式密切相关，断层埋深、倾角和错动量的大小对地表形变分布也有较大影响；2)对两条断层组合情形，断层同一深度分布时，地表形变与断层之间的相对位置密切相关；断层不同深度分布时，地表形变主要受浅部断层的影响。
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  震前电离层TEC异常探测方法研究

  祝芙英;吴云;林剑;周义炎;熊晶;杨剑;

  . 2009, 29(3): 50-54.

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  考虑到震前电离层TEC异常扰动探测方法(主要包括平均数法、中位数法、四分位距法等)的局限性，提出采用电离层TEC拟合后的剩余残差来识别TEC异常，即先对电离层TEC时间序列进行拟合，然后利用滑动时窗法进行异常识别。基于中国地壳运动观测网络GNSS观测资料解算的电离层TEC数据，采用上述方法对汶川8.0级大地震进行分析，结果显示该方法能够合理有效地探测到震前电离层TEC的异常扰动。
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  影响武汉台重力和垂直位移观测的环境因素

  周红伟;徐建桥;孙和平;周江存

  . 2009, 29(3): 55-59.

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  利用武汉台超导重力仪和同址的GPS连续观测数据，研究重力变化和垂直位移与主要环境因素之间的关系。采用经典的弹性地球表面负荷理论，模拟计算大气、非潮汐海平面变化（海底压力）和陆地水等环境负荷对重力和垂直位移的贡献。结果表明，3种环境因素对重力和垂直位移的周年振幅贡献分别为90%和75%。目前采用的全球陆地水同化模型LaD及GLDAS，不能客观地反映台站局部水储量的实时变化，由此得到的理论模拟结果与实际观测结果之间存在明显的时间延迟。
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  渭河盆地地形变特征研究

  高好林;祝意青;韩美涛;窦玛丽;李晶

  . 2009, 29(3): 60-66.

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  结合城市活断层探测结果、形变场地和GPS观测资料，分析2001—2008年渭河盆地水准剖面差异变化与活动断裂、城镇分布以及地下水位的关系，研究断裂垂直活动速率梯度在同一断裂和不同断裂上表现出的差异现象，特别是对2004年至今渭河盆地下沉变化趋缓、泾阳以北呈现出显著的反转变化这一活动特征进行探讨。
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  俯冲带重力异常的地形影响分析

  王伟;宁津生;汪海洪;罗佳;

  . 2009, 29(3): 67-69.

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  以马尼拉海沟俯冲带为例，对该地区的重力异常和地形数据进行Symlet小波多尺度分解，研究了不同尺度上两者的相关关系，通过高频曲线图的比较, 发现两者在第4或第5尺度高频部分存在很强的相关性，并且推测重力异常在第2和第3尺度高频部分主要受海水影响，为重力异常中噪声、海水和海底地形等影响因素的分离提供了参考。
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  三峡库区秭归GPS滑坡监测网数据分析

  刘根友;薛怀平;郝晓光;郭爱智;易庆林

  . 2009, 29(3): 70-73.

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  利用三峡库区秭归香溪野猫面段10个GPS监测点的两期（2005—2007年）观测数据，采用参数约束平差方法分别计算出观测网两期的经典平差、拟稳平差和自由网平差结果，获得了3种平差方案下两期观测的形变位移，并对监测点稳定性作了初步分析。
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  人工地震信号检测中相位信息的利用

  唐杰;葛洪魁;王宝善;陈颙

  . 2009, 29(3): 74-76.

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  针对固定台接收到的小药量激发的人工震源信号信噪比低的问题，基于人工震源激发的相似性，采用相位互相关和相位权重叠加的方法检测固定台站接收到的微弱信号，提高了弱信号的检测能力,可在200 km距离处接收到数十千克当量的炸药激发的信号。
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  欧洲Walferdange绝对重力仪比对观测

  邢乐林;申重阳;李辉;O.Francis

  . 2009, 29(3): 77-79.

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  介绍2007年11月在卢森堡Walferdange举办的第二次绝对重力比对观测的概况，简述数据处理方法以及结果分析。有20台绝对重力仪参加了比对观测，在ECGS共15个测点上的比测结果标准偏差小于2.1×10 ^-8 ms ^-2。
理论方法研究
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  高差对GPS大地高测量精度的影响

  戴吾蛟;陈招华;梁铭

  . 2009, 29(3): 80-83.

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  当基线两端高差较大时，即使基线较短，其气象条件也有所差异，导致对流层延迟不能通过双差得到有效削弱。为了分析高差对相对定位精度的影响，利用香港连续运行参考站网络数据进行不同策略的计算实验。结果表明：若不利用标准气象模型（推算气象元素）及经验大气延迟改正模型，由高差带来的残余对流层延迟较大，甚至可导致基线解算失败；即使加入对流层延迟改正，起算气象元素的误差也将带来较大的大地高测量误差；增加观测时间可以削弱残余对流层延迟随机部分的影响。
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  基于Bayesian正则化BP神经网络的GPS高程转换

  张秋昭;张书毕;刘军;王光辉;王波

  . 2009, 29(3): 84-87.

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  针对标准BP神经网络算法泛化能力弱、易过度训练等问题，应用Bayesian正则化算法改进BP神经网络的泛化能力。通过对某矿区GPS联测水准点拟合计算，并与L-M算法、多项式曲面拟合等方法比较，Bayesian正则化的BP神经网络拟合精度更高、更稳定、泛化能力更强。
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  磁偏角与磁倾角的公式推导与运算

  王解先;李浩军

  . 2009, 29(3): 88-90.

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  讨论磁方位角与真方位角的关系。基于地磁理论，推导在已知大地经度、纬度和高程时，磁偏角及磁倾角的计算公式。并对中国经度、纬度范围内所对应的磁偏角和磁倾角进行计算，分析磁偏角和磁倾角随经度、纬度和高程的变化规律。
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  基于缓冲算子的灰色模型在地壳形变预测中的应用

  徐君毅;曾安敏

  . 2009, 29(3): 91-94.

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  用灰色模型进行地壳形变分析和预测，通常依靠位置信息建立预测模型，但该模型无法充分反映点位变化规律。在对已有速度信息进行定性分析的基础上，利用缓冲算子对地壳形变位置序列进行调整，然后用GM(1,1)模型进行预测。利用实测数据对该方法进行验证，结果表明，该方法克服了单纯使用GM(1,1)模型预测的缺陷，有效提高了整体预测精度。
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  区域GPS网三种时空滤波方法的比较

  胡守超;伍吉仓;孙亚峰

  . 2009, 29(3): 95-99.

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  用堆栈(Stacking)、主分量分析（PCA）和KarhunenLoeve展开(KLE)等3种区域滤波方法分别处理了南加州12个GPS连续观测站5年的坐标时间序列。结果显示，3种方法都能有效地提取出坐标时间序列中存在的共性误差，使站点坐标的精度显著提高，但优缺点及适用范围各有不同。
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  基于TRACK进行GPS单历元定位

  苏小宁;孟国杰;胡丛玮;伍吉仓

  . 2009, 29(3): 100-103.

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  利用GPS数据处理软件GAMIT中的运动学定位模块（TRACK），对1 Hz和3 s采样的GPS动态观测点数据进行定位，结果较好地得到了海上浮标和空中运动目标的真实运动轨迹；对静态观测数据包括30 s采样和1Hz的观测数据，依据基线长度小于10 km、10~100 km之间以及大于100 km 3种情况进行处理，对定位结果精度的误差统计结果表明，在观测数据质量较好的情况下，静态定位水平分量精度能够达到或接近5 mm。
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  T/P雷达高度计后向散射系数陆地表面观测应用

  褚永海;李建成;金涛勇;汪海洪;

  . 2009, 29(3): 104-108.

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  利用13年T/P雷达高度计观测的后向散射信息，获取了格陵兰冰盖、亚马逊河及刚果热带雨林地区、塔克拉玛干沙荒漠、非洲利比亚Ubari-Murzuq沙海地区、俄罗斯西伯利亚草原及北美北达科他州温带草原地区的地表后向散射时间序列。根据Ku波段和C波段观测信息，探讨雷达高度计后向散射与地表覆盖物及气候环境变化的关系。
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  非差相位数据预处理的TurboEdit算法及其改进

  袁玉斌;党亚民;成英燕;周国猛

  . 2009, 29(3): 109-113.

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  对TurboEdit算法的3个关键环节进行改进：宽巷模糊度和方差考虑不同弧段、弧段长度、粗差影响等因素；两类组合观测值均通过探测连续3个历元的状态来决定当前历元是否为周跳或粗差；设计了一个基于滑动窗口的拟合模型，该模型更符合无周跳的GeometryFree（GF）组合观测值的平滑时间序列特征，同时对划分的GF弧段可进行二次处理，进一步剔除小粗差。实验表明，该算法可探测并精确修复等周、等距和连续周跳，对连续粗差和表现并不明显的粗差，亦能有效剔除。
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  Gauss-Markov模型的广义压缩t型估计

  陈轲;归庆明;杨娜;

  . 2009, 29(3): 114-118.

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  t型估计的基本思想是以t 分布刻画误差分布，可从形式上得到t型估计解的等价权形式，但t型估计不能抵抗病态性的缺点。针对这一缺点，利用广义压缩型抗差估计的思想，对t型估计位置参数的解进行压缩，得到了广义压缩t型估计,并讨论了广义压缩t型估计的具体形式、偏参数选取、迭代方案等。算例证实了该方法的有效性。
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  利用GRACE时变重力数据推算日长变化

  陈巍;申文斌;李进;韩建成

  . 2009, 29(3): 119-124.

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  讨论了月时变二阶位系数对地球主惯性矩、主惯性轴以及日长变化的影响，利用小波分析方法处理了GRACE月平均重力场的二阶位系数，消除了数据中的突跳和噪声。对比了基于处理前和处理后的二阶系数所得到的地球主惯性矩和主惯性轴，且基于处理后的数据给出了日长变化。计算结果表明，与月时变地球主惯性矩和主惯性轴相关的地球系统的质量迁移使得日长在近6年内有所缩短。
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  区域厘米级似大地水准面的精化

  邓标;洪绍明;宋雷

  . 2009, 29(3): 125-127.

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  从确定似大地水准面的数据出发，探讨了区域似大地水准面精化的技术，并将其应用于工程实际，得出了其精度可达cm级的结论。
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  中误差贝塞尔公式的推导

  邓永和

  . 2009, 29(3): 128-130.

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  总结分析测绘教材中中误差贝塞尔公式的证明方法，推荐一种较好的中误差贝塞尔公式的证明方法，该方法有利于教材的改进和统一，也有利于学生理解。
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  利用重力场和地形数据反演月壳厚度

  丰海;李建成;张守建;邢乐林

  . 2009, 29(3): 131-134.

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  引起月球重力扰动的主要因素有3种：表面地形、莫霍面起伏及月海玄武岩填充。利用地形模型GLTM2和重力场模型LP165，在忽略月海玄武岩厚度影响的情况下，分离出正面纬度±60°范围内地形和莫霍面起伏引起的重力扰动，进一步计算得到月壳厚度。结果表明：该区域月壳厚度在15～76 km，平均48.6 km；月海盆地下月壳明显变薄。
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  InSAR组合基线估计方法研究

  范洪冬;邓喀中;

  . 2009, 29(3): 135-140.

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  在分析基线误差对定位和形变探测精度影响的基础上，阐明了基线估计在InSAR处理环节中的重要性。通过对3种经典基线估计方法的比较及组合试验，研究了一种精度较高的组合基线估计方法及流程，并定量研究了偏斜角对基线估计精度的影响。最后，通过对比分析不同基线组合方法生成的干涉条纹图及样本点高程值，验证了该组合基线估计方法的正确性及可行性。
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  GPS单点定位观测值的精度分析与改进

  汪平;郝金明;沈国康;王浩宇

  . 2009, 29(3): 141-144.

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  通过实验分析单点定位中常用的消电离层组合伪距观测值精度与P码伪距精度的关系，得出：当P1、P2码伪距精度相差较大时，消电离层组合伪距观测值精度降低，从而导致定位精度低于P1码伪距的定位精度。针对以上问题，提出一种改进GPS单点定位观测值的方法：当P1、P2码伪距精度相近时，采用消电离层组合伪距观测值，反之采用P1码伪距。最后，通过实验数据验证了此方法在提高单点定位精度上的有效性。
观测技术
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  差分式伸缩仪

  吕宠吾;杨江

  . 2009, 29(3): 145-147.

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  介绍差分式伸缩仪的基本原理、结构以及实验成果。实验结果表明，差分式伸缩仪对震动、电源波动等有较强的抗共模干扰能力。
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  地震前兆信息的WebGIS应用方案

  王秀英;周振安;刘爱春

  . 2009, 29(3): 148-151.

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  给出一套适合于前兆观测系统的WebGIS应用方案和应用实例。该方案可以便捷用户对前兆信息的使用，提高前兆信息的利用率。