2025年, 第45卷, 第5期
刊出日期：2025-05-15
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 441-446, 476. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.07.311
以嘉峪关断裂南段为研究对象, 通过浅层人工地震勘探, 确定断裂隐伏段形态。根据遥感影像解译和野外地质调查, 在嘉峪关断裂南端发现断裂出露地表, 并形成反向断层陡坎。通过航空摄影测量, 结合年代学测试, 确定断裂晚更新世以来有过活动。利用高精度地形数据, 获得断层陡坎高度, 结合相应的地貌年代, 估算嘉峪关断裂南段垂直滑动速率为0.03±0.01 mm/a。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 447-455. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.268
综合分析南华北盆地沈丘凹陷2条浅层地震剖面、VSP实测纵波速度数据和1条钻孔联合地质剖面, 研究沈丘凹陷走滑断裂带浅部一系列负花状构造的几何学特征和可分辨的上断点深度。结果表明, 该断裂向上错断第四纪地层, 浅层地震勘探剖面上可分辨的上断点埋深为60 m左右, 钻孔联合地质剖面可分辨的上断点埋深为38.6~40.1 m, 推断该断裂错断中更新世地层。探测结果揭示该断裂为一组呈NWW向排列的雁列状左旋走滑断裂, 说明南华北盆地第四纪具有NW向的走滑剪切作用, 表明受秦岭造山控制的北西向构造体系在第四纪以来仍有活动, 对分析华北板块东部平原区盆地演化具有重要意义。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 456-463. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.267
收集山西长治及周边地区2009年以来ML≥2.0地震事件的波形数据, 利用Snoke初动符号加振幅比方法计算其震源机制解, 最终获得其中ML≥2.4且RMS≤0.45的42条天然地震和6条非天然地震的震源机制解。结果显示, 研究区天然地震震源类型以走滑和正走滑型为主, 主要受NEE-SWW向挤压和NNW-SSE向拉张作用; 长治盆地区具有复杂而独特的小区域应力场特征, T轴近NS向, P轴沿文王山断裂为NEE-SWW向, 其他区域以NE-SW为优势方向, 并显示出震源节面具有较好的一致性和高倾角特征。探讨研究区内非天然地震的震源机制, 发现矿山诱发地震多为正断型, 塌陷为逆断型, 其应力轴特征表现出P轴或T轴的大幅偏转, 两轴夹角约180°, 与天然地震的P轴和T轴接近垂直存在明显不同, 这些特征可辅助判识地震类型。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 464-469. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.279
基于河北省及邻区流动重力复测资料, 选取2016-06-23尚义MS4.0、2017-09-04临城MS3.7、2018-02-12永清MS4.3以及2019-12-05丰南MS4.5地震, 分析震前重力场动态变化特征, 并结合地质构造情况, 研究地震孕育与重力变化的关系。结果表明: 1)对于M4左右的地震, 重力场震前变化明显, 震中及附近区域均存在显著重力正负异常高值区及伴生的高梯度带, 推测为地震前兆信息; 2)地震多发在断裂带附近, 重力场高梯度带等值线方向多与该区域主要活动断裂走向一致, 说明地震的孕育发生、重力变化及断裂构造三者关系密切; 3)地下介质物理参数对于地震的孕育与发生过程至关重要, 因此, 在进行地震预测预报工作时, 应结合其他学科所得信息进行综合判定。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 470-476. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.260
基于2021-10-15阿鲁科尔沁旗MS4.7地震震后3个月的连续波形资料, 利用机器学习方法进行震相到时拾取和震相关联。初步构建的机器学习地震目录中包含386个地震事件, 是同时段内蒙古台网人工目录地震事件数量的17倍。然后利用事件波形中P/S波震相到时信息, 采用双差定位方法对上述余震事件进行精定位, 研究该次地震发震构造。结果表明, 阿鲁科尔沁旗MS4.7地震的余震事件有近NW向和近NEE向2个主要的展布方向, 分布在主震周围1~5 km范围内。根据重定位结果并结合地貌上的线性构造推测, 此处存在未探明的隐伏断层, 本次4.7级地震及其余震的分布主要受近NW向隐伏断层和近NEE向构造控制。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 477-481, 493. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.221
为深入研究江汉盆地淤泥质软土层的动力特性, 采用自振柱试验仪进行一系列不排水动力试验, 分析该地区软土层动剪切模量比G/G0、阻尼比λ随剪应变γ的变化特征。分别使用不同的动力本构模型拟合本地区淤泥质软土层G/G0-γ曲线和λ-γ曲线, 并分析最优拟合曲线。结果表明, 江汉盆地软土的非线性特征表现出强烈的区域性, 且与全国平均值存在明显差异。研究结果有利于加深对江汉盆地淤泥质软土层的动力特性认识, 可在该地区软土层土动力参数实测数据不足时提供参考。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 482-487. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.278
针对传统定位方法在单星情况下定位精度差、收敛速度慢、受钟漂影响较大的问题, 提出钟差修正的伪距/多普勒联合定位模型, 将钟差数学模型与伪距观测方程、多普勒观测方程结合, 通过钟差数学模型与多普勒观测方程同时估测钟漂, 消除接收机钟漂变化对定位精度的影响。在仿真场景下, 对所提方法进行验证, 结果表明, 钟差修正的伪距/多普勒联合定位在不同工况下的最优定位精度可达219 m, 相较于多普勒定位方法提升59.4%;伪距测量误差为1 m时, 定位精度达169 m, 收敛时间在300 s左右; 频率测量误差为0.5 Hz时, 定位精度在140 m左右。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 488-493. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.293
对国际通信卫星组织(Intelsat)发布的利用11参数计算地球同步轨道(geostationary orbit, GEO)的算法进行拓展应用, 针对4颗GEO卫星开展轨道的快速拟合与预报工作。首先对11参数的反算求解进行算法说明, 然后对GEO卫星的动力学外推轨道和导航卫星的漏信号数据进行仿真, 最后对不同拟合时长和预报时长的轨道进行精度检验。结果表明, 拟合6 h数据时, 计算时长小于0.9 s, 拟合轨道精度优于100 m; 利用不同拟合数据时长的反算参数进行轨道预报时, 随着拟合时间的增加, 预报轨道精度呈现先上升后下降的变化趋势, 拟合时长为2 d时, 整体预报的轨道精度最高, 预报1 d的轨道精度优于1 200 m。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 494-499. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.261
分析在不同重力场模型下的定轨精度与轨道外推精度发现, 重力场模型阶数为100与150时的定轨精度和轨道外推精度均高于50阶重力场模型的结果。在GRACE-C和GRACE-D简化动力学定轨中, EGM2008与Tongji-Grace02k的3D方向定轨精度最高可达22.6 mm和24.0 mm, 这2种重力场模型定轨精度均优于ITG-Grace03。在轨道外推中, Tongji-Grace02k精度最高, 能达到亚dm级别; 其次是EGM2008, ITG-Grace03精度最低, 二者均在dm级。通过优化随机脉冲参数, 可以提升3种重力场的轨道外推精度, 模型阶数为100与150时的优化效果比阶数为50时明显。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 500-505, 531. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.251
GNSS-R(global navigation satellite system-reflectometry)技术作为一种有效的海洋潮位监测手段已得到广泛验证, 但目前常用的LSP(lomb-scargle periodogram)频谱分析方法在风暴潮监测中仍存在精度和时间分辨率偏低的问题。本文基于中国香港HKQT站点的观测数据, 利用非线性拟合法对2018年“山竹”台风风暴潮事件开展反演研究。结合风暴潮期间风速变化数据, 对比分析频谱分析法与非线性拟合法的潮位反演性能。结果显示, 采用非线性拟合法的测量精度优于8 cm, 与验潮站观测数据的相关系数达0.99, 相较于频谱分析法潮位表达更光滑连续, 有效提高了监测精度和时间分辨率, 可为风暴潮灾害监测提供更加可靠的技术支持。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 506-511. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.289
将生成对抗网络(generative adversarial networks, GAN)应用于GPS坐标时间序列的降噪处理中, 通过生成器生成时间序列数据, 并利用判别器对生成数据与干净的时间序列数据进行区分。在训练过程中, 不断迭代优化生成器, 直至判别器无法区分生成数据与真实干净数据, 从而实现降噪效果。仿真实验结果表明, 与WNNM、BiLSTM和SSA等传统方法相比, GAN方法在残差振幅、残差谱指数和速度不确定度等关键指标上与原始噪声的相关指标最接近, 展现出更高效的降噪性能。真实数据的实验结果进一步验证了本文算法在实际GPS坐标时间序列降噪中的有效性。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 512-517. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.223
本文使用Jason-1/2/3系列卫星的VTEC数据, 从时间、空间等角度分析全球电离层地图的精度情况, 并利用太阳活动分量、日变化分量和季节变化分量建立相应的修正方程。结果表明: 1) CODE GIMs与Jason系列卫星的残差(G-J)与F10.7呈二次函数关系, 在日变化上呈24 h的周期特征, 在季节变化上呈半年变化周期特征, 修正方程能够有效修正GIMs数据。2) G-J的平均值在太平洋的低纬度地区取得最大值, 在澳大利亚南部取得最小值; 赤道异常中的等离子输送导致G-J的中误差呈现双峰特征; G-J的相对误差在大西洋南部, 尤其是非洲南部的海洋地区取得极大值。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 518-525. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.231
基于2009-2019年中国地区56个探空站资料, 分析大气可降水量(PWV)与天顶对流层延迟(ZTD)、水汽压(Es)、大气压(Ps)、地面温度(Ts)、加权平均温度(Tm)之间的相关性; 然后基于多元线性回归法(MLR)、随机森林(RF)、多层感知机(MLP)和MLP-RF集成算法分别构建中国地区的PWV模型, 并评估各类PWV模型精度。结果表明, PWV与Ts、Ps、Es、Tm和ZTD之间的相关系数分别为0.78、-0.71、0.77、0.74和0.99;基于MLR、RF、MLP与MLP-RF的全年PWV模型的平均RMSE分别为1.25 mm、0.44 mm、0.28 mm和0.21 mm, 平均MAE分别为0.98 mm、0.31 mm、0.18 mm和0.14 mm; 基于MLR、RF、MLP与MLP-RF的分季度PWV模型的平均RMSE分别为0.60 mm、0.45 mm、0.29 mm和0.21 mm, 平均绝对偏差分别为0.49 mm、0.33 mm、0.19 mm和0.14 mm; 基于MLP-RF的全年PWV模型精度最高, 可用于中国地区PWV的获取及研究。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 526-531. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.226
高精度和高分辨率海潮模型在时变重力场反演中发挥着重要作用, 但发布的海潮模型一般仅给出主潮波分量, 次潮波分量拟合系数矩阵需待其他机构发布或自行计算。本文首先根据导纳理论和引潮位, 推导了海潮模型次潮波线性拟合的计算公式; 然后以EOT11a、EOT20和FES2014b海潮模型为例, 分别计算各海潮模型次潮波拟合系数矩阵, 以及对应的CHAMP、GRACE和GOCE卫星各1 d的海潮摄动力; 最后选择FES2014b海潮模型, 反演GRACE-FO 2021-01 120阶次的时变重力场。从不同角度对本文次潮波线性拟合方法的精度和影响进行分析, 结果表明, 本文计算的3个海潮模型次潮波拟合系数矩阵以及3颗卫星对应的海潮摄动力与ITSG结果的差值均可以忽略; 考虑次潮波会提高40阶次以上重力位系数精度, 且能降低时变重力场的南北条带误差。本文方法可为自行计算海潮次潮波影响提供参考。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 532-544. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.05.239
地球内部圈层存在各向异性, 且各向异性成因机制不同。剪切波分裂可揭示不同构造、不同深度各向异性介质特征, 为地球深部动力学演化研究和地震预测提供重要信息。本文介绍地球内部各向异性成因机制, 总结剪切波分裂方法发展情况, 以及利用剪切波分裂方法研究地壳和地幔介质各向异性的成果与进展, 并在此基础上综合分析壳幔耦合模式。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(5): 545-550. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.06.286
为了解决传统硬阈值方法在处理异常测站时难以应对模糊边界的问题, 提出一种新方法, 将构造运动和观测误差引起的测站异常均视为粗差, 并利用隶属度函数构建IGGIII等价权函数, 以减小异常测站的影响。新方法引入模糊集理论, 是一种基于标准化残差属于粗差的模糊子集隶属度函数改进的IGGIII抗差估计方法(membership function IGGIII, MF-IGGIII)。首先, 通过模糊统计确定标准化残差受粗差污染程度最大的模糊子集的隶属度函数; 然后, 依据这些隶属度函数值构建等价权函数, 并进行选权迭代。模拟实验和对环渤海区域GNSS速度场的拟合分析结果表明, 该方法在异常测站检测方面的表现优于假设检验法、均值漂移法和IGGIII法, 显示出较强的异常测站识别能力。
鄂公网安备 42010602003219号