2025年, 第45卷, 第1期
刊出日期：2025-01-15
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 1-4, 12. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.090
基于高分一号影像, 以三峡库区库首段为例, 通过目视解译出160个滑坡样本, 按照9:1比例分为训练样本和验证样本, 分别利用Faster R-CNN和Mask R-CNN算法构建滑坡自动识别模型。为进一步对比分析不同样本比例下两种模型的性能, 分别采用8:2、7:3、6:4的样本比例进行计算。研究结果表明, Mask R-CNN模型识别结果准确率、召回率和F1分数等3项指标均优于Faster R-CNN; 且经过交叉验证, 证明Mask R-CNN模型的性能更为稳定。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 5-12. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.071
收集2023-12-18积石山地震震中附近多座GNSS地面基准站地震前后1 Hz高频数据, 采用PRIDE PPP-AR、TRACK软件进行动态PPP解算和高精度静态数据处理, 得到GNSS基准站的同震形变位移波动和永久形变位移, 分析地震对震中GNSS地面基准站造成的形变影响。结果表明, PRIDE PPP-AR和TRACK软件均可计算地震对基准站造成的同震形变位移影响。静态解算结果显示, 此次地震造成LXJS站(距震中5.3 km)在水平方向产生约18 mm的永久形变位移, 对GNSS基准站稳定性的影响范围约50 km。该快速形变分析方法和结果可为防灾减灾和实时导航定位服务提供参考和数据支撑。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 13-21. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.094
为研究滑坡体的活动特征与规律, 基于升降轨C波段Sentinel-1A数据, 采用堆叠合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术, 获取车邑坪滑坡2020-01-2021-12沿斜坡向和垂直向的形变速率, 得到滑坡位移时序演化结果。结果表明, 车邑坪滑坡沿斜坡方向的最大形变速率超过-90 mm/a, 垂直方向的最大变形速率超过-40 mm/a。滑坡前缘和中部的变形较大, 后缘较小, 表现出滑移式滑坡的特征。根据降雨数据与时间序列结果分析, 降雨对滑坡运动具有一定的影响, 表现出季节性加速变形特征。同时, 滑坡区域的地质、地层岩性及澜沧江水位变化也在一定程度上加速了滑坡活动。该研究可为峡谷库区滑坡变形机制的解释和灾害监测预警提供技术参考。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 22-28, 35. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.072
利用ICESat、Cryosat-2、ICESat-2三颗测高卫星数据提取2003-2022年青藏高原湖泊水位变化序列, 并以青海湖为例对比分析Cryosat-2 LRM三种重跟踪算法(Ocean-CFI、UCL Land-ice、OCOG), 结果表明, OCOG算法最优。利用青海湖、纳木错、美玛错、鲁玛江冬错的水文站数据, 对通过卫星测高数据提取的湖泊水位变化时间序列精度进行评价, 结果发现, 本文提取的湖泊水位变化值精度较高, 青海湖水位变化时间序列与下社站实测结果差异的均方根仅为0.092 m, 纳木错湖水位变化时间序列与实测结果的相关系数达0.989。相同时段内不同测量技术的精度分析表明, Cryosat-2 SARIn测量模式的精度略高于ICESat-2。提取青藏高原106个湖泊2003-2022年水位序列, 并分析其变化趋势, 结果表明, 106个湖泊中19个湖泊水位呈下降趋势, 83个湖泊水位呈上升趋势。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 29-35. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.081
针对露天矿区道路窄、弯道多, 沿途布满碎石、路面颠簸不平, 导致运输车辆在定位时出现系统模型异常及量测噪声不确定性的问题, 提出一种带有噪声估计器的SVD-AUKF算法。该算法通过对协方差矩阵进行奇异值分解, 抑制滤波过程中出现的病态矩阵, 利用Sage-Husa估计器对量测噪声进行估计, 减少系统状态误差, 引入自适应因子实时修正系统模型误差以抑制滤波发散。将提出的SVD-AUKF算法应用于GPS/INS组合导航系统模型, 并在矿山环境下进行车载实验, 结果表明, 新算法适用性好, 相较AUKF算法, 每个定位点在东、北、天方向上的位置精度分别提高50.69%、51.20%、48.54%, 速度精度分别提高31.24%、33.83%、31.30%, 能够有效改善滤波性能, 提高系统定位精度。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 36-40. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.083
为使卫星授时监测数据更好地服务于用户, 研究使用其削弱标准单点定位中卫星端和传输路径误差的影响, 改善用户端定时稳定度与定位精度; 同时将用户相对于卫星导航系统时间的定时偏差改正到相对于国家标准时间。以GPS为例开展实验验证, 短基线实验结果表明, 定时方面, L1频段定时偏差的均值从-42.8 ns改善到5.4 ns, L2频段从-53.6 ns改善到2.8 ns; 定位方面, L1频段X、Y、Z三个方向定位误差的均值改善55%以上, L2频段改善77%以上。证明使用卫星授时监测数据, 卫星导航系统用户不仅可以将伪码定位精度提高至亚m级, 还可以获得相对于国家标准时间的偏差, 实现国家标准时间的ns级授时。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 41-47. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.053
针对两步加权最小二乘(two stage weighted least squares, TSWLS)算法在复杂场景下对运动辐射源定位不精确、观测站位置和目标位置的几何关系与精度相关的问题, 提出一种基于泰勒展开与两步加权最小二乘联合的运动目标被动雷达质心无源定位算法。该方法首先利用两步加权最小二乘算法求解目标的位置与速度; 再将所获得的目标参数作为泰勒展开的初始值构造定位误差方程, 并通过迭代对目标寻优求解; 最后利用联合算法和两步加权最小二乘算法分别获得估计值, 对两次估计值进行质心定位得到最终结果。仿真实验表明, 无论目标处于高速还是低速状态下, 相较于传统的两步加权最小二乘算法和加权最小二乘(weighted least squares, WLS)算法, 本文所提算法在鲁棒性和定位精度方面均有较大提高, 且降低了观测站位置和目标位置几何关系对定位精度的影响。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 48-54, 59. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.076
2023-08-23 18:19辽宁省大连市普兰店区发生M4.6地震, 为准确描述本次地震的震源特征, 探讨其孕育和发震机理, 本文通过测定地震的震源深度, 反演震源机制、矩张量及质心深度, 给出震源机制中心解; 同时分析震源机制与构造应力场的关系, 根据小震重定位结果对发震断层面进行拟合, 初步确定了本次地震的发震断层。结果表明, 普兰店M4.6地震初始破裂深度为12.0 km, 震源机制解参数为节面Ⅰ走向50°, 倾伏角75°, 滑动角－169°; 节面Ⅱ走向317°, 倾伏角80°, 滑动角－15°, 矩震级MW4.8, 最优质心深度12 km; 地震矩M0为1.796×1016 Nm, 矩张量解Mrr、Mtt、Mpp、Mrt、Mrp、Mtp分别为－0.004、0.946、－0.942、0.017、－0.305、－0.125;中心解参数为节面Ⅰ走向47.03°, 倾伏角79.04°, 滑动角－168.15°; 节面Ⅱ走向314.75°, 倾伏角78.37°, 滑动角－11.19°。构造应力场作用在中心解节面Ⅰ上的相对剪应力为0.877, 相对正应力为－0.544;投影于节面Ⅱ上的相对剪应力为0.911, 相对正应力为0.161。拟合的断层面走向148.91°, 倾伏角89.85°, 其在构造应力体系下的滑动角为26.47°。综合分析认为, 普兰店M4.6地震发生在NW向普兰店-长海构造带, 是沿应力场最优节面以左旋走滑为错动方式的天然地震。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 55-59. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.089
基于地震背景噪声互相关方法, 利用东滩煤矿CCH和BDS台2022-02-08 02:00-2023-03-08 07:00连续波形数据计算地下介质波速变化, 并分析其与63上06工作面回采作业和矿震活动的相关性。研究结果表明, 63上06工作面回采作业对地下介质波速影响明显; 波速转折变化与矿震发生也具有较为明显的相关性, 反映出地下应力水平变化与矿震发生的关系; 矿震对地下应力的释放也可导致波速出现小幅度波动变化。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 60-65, 71. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.100
基于2023年四川泸定MS4.5地震实测地震动数据, 开展不对称斜坡时频域数据分析。结果表明: 1)位于右岸1#监测点的PGA放大系数最大, 水平向和竖直向分别为3.16~15.08、4.37;2)Arias强度右岸最大值为2.24 cm/s, 左岸最大值为0.79 cm/s, 说明右岸地震动响应能量更强; 3)斜坡右岸监测点的卓越频率为2~9 Hz, 左岸卓越频率为2~17 Hz, 地震幅值所呈现出来的能量在水平向比竖直向更为集中。地震动响应在不对称高陡谷坡右岸凸出半岛状斜坡地形比直线形斜坡更为强烈, 高位覆盖层的存在会增强地震动响应。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 66-71. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.123
利用包络互相关方法对积石山MS6.2地震前的超低频地震进行定位。先在较大范围内进行初步定位, 然后在较小范围内进行精确定位。通过增加或减少震源不同方位的台站数量进行分析, 结果显示, 台站在各个方位上的均匀分布至关重要, 可以有效减小定位误差。定位结果表明, 积石山地震前的超低频地震主要分布在断裂带附近, 分布方位和断层方向保持一致。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 72-79. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.097
针对GRACE Level1B观测数据中存在缺失数据及含有粗差的问题, 提出补全SCA1B缺失数据的优化方法, 同时对KBR1B和运动学轨道数据采用优化策略剔除粗差, 用于时变重力场模型反演。此外, 还分别基于合成数据和实测数据分析ACC1B数据在Y轴方向的误差对反演结果的影响, 并提出优化校正策略。利用优化方法能够有效恢复SCA1B的缺失数据, 且充分考虑了观测数据在整个弧段的变化特征。采用优化策略校正后的ACC1B数据计算结果显示, 其精度比未校正的数据计算结果提高3.7 mm。从结果可知, 由优化方法处理后的数据解算的重力场模型与三大官方机构解算结果相比, 总体精度相当, 但不同机构的解算结果在局部区域的细节信号表现有差异, 表明优化的数据预处理策略有效可行。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 80-85. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.092
采用谱组合和不同地形分辨率嵌套的方式计算局部地形和均衡改正, 并利用重力归算方法计算实验区的自由空气重力异常格网。结果表明, 在实验区内由谱组合法计算的局部地形改正精度最优, 在中央区和边缘区采用不同分辨率嵌套计算的均衡改正精度最优; 积分半径为1°和2°时, 局部地形改正的计算结果相差不大, 均衡改正相差较大; 由完全布格与均衡重力异常经重力归算后的自由空气重力异常格网结果精度相同, 较由地面点自由空气重力异常直接网格化得到的结果精度有大幅提升。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 86-90. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.085
大地震能够同时激发出许多的地球自由振荡简正模, 且地球的椭率、自转和内部的各向异性也会引起简正模的分裂, 使各单线态之间的频率更接近(仅为几个μHz), 这对地球自由振荡模型的检测提出更高的要求。本文以标准时频变换为基础, 推导并验证一种自由振荡模型检测的新方法。以3S1模型的检测为例, 与经典的FT谱方法和最新的OSE方法相比, 该方法具有更高的频率分辨率。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 91-96. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.02.073
以区域固定地磁台站观测数据为基础, 定量研究2021-05-21漾濞MS6.4地震前川滇地区出现的地磁日变化空间相关异常现象, 并基于毕奥-萨法尔定律和蒙特卡洛模型反演地下电流的分布状态和深度。结果显示: 1)研究区域下方存在2处高导带, 位置与前人给出的地壳流位置相对应; 2)研究区域下方既存在横向界面的不均匀性, 也存在纵向界面的不均匀性, 面电流的分布可能与构造活动有关; 3)热物质上涌可能是地下电流集中分布现象产生的原因之一。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 97-103. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.124
2022-01-15 12:26:30汤加火山剧烈喷发。云南地球物理台网气压观测站清晰记录到此次火山喷发引起的强烈气压变化过程, 各观测站气压变化形态、特征高度一致, 峰值振幅均值为2.16 hPa, 平均传播速度约为314.30 m/s, 波列具备兰姆波传播属性, 气压观测数据可靠。云南深井水位观测清晰记录了本次短时气压变化引起的水位变化, 以峰值水位变化与气压变化幅值比估算观测井静态气压效率, 对短时气压变化与井水位数据进行回归分析, 以确定系数、回归线斜率、静态气压效率为指标, 进而分析井孔含水系统的渗透性和应力应变敏感程度。研究结果显示, 昆明台观测井等25口井水位、气压观测数据拟合优度高、滞后时间短, 含水层渗透性良好, 其中昆明台、大关谢家沟、腾冲台、鲁甸茨院、南华、石屏、昭通SK3等7口井气压效率偏大, 井水位对应力应变的敏感程度可能偏低; 确定系数越大的观测井监测预报效能评估分级合格概率越大。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(1): 104-110. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.03.125
对秭归站gPhone重力仪2017年全年数据进行预处理和各项改正后, 利用4种方法进行漂移改正的对比研究, 对多项式改正阶次的选取、各方法去漂移的效果评定、BEADS算法是否有效等问题进行计算分析。结果表明, 用多项式拟合的方法去除gPhone重力仪数据漂移时, 当阶数达到4阶、5阶左右便趋于稳定, 对于一般研究推荐采用5阶多项式去漂移即可满足数据处理要求; 用滤波法去漂移时需要关注边际效应, EEMD方法可操作性强, 相较于小波滤波更具优势; BEADS算法能够实现趋势项拟合从而去除漂移的功能, 但能否在各项研究中加以应用还需要进一步分析。该研究成果可为相关弹簧型重力仪漂移改正提供参考。
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