2025年, 第45卷, 第9期
刊出日期：2025-09-15
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 881-887. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.02.040
基于2010—2018年GPS反演的PWV时间序列数据以及同时期ERA5再分析资料计算的格陵兰地区PWV数据，采用深度学习中的生成对抗网络模型(GAN)和Transformer神经网络模型组合，实现由GPS-PWV数据对格陵兰地区PWV数据的短时预报。采用2019年的ERA5数据对预测结果进行评估，结果表明，模型在大部分地区表现较好，RMSE优于4.5 mm，相关系数大于0.7。在春、秋、冬季，相关系数均高于0.5；受天气剧烈变化影响，夏季少部分时间相关系数略低。该方法能够预测格陵兰地区PWV的空间分布和随时间的变化情况。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 888-893. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.465
随着GNSS在民航和无人机平台上的广泛应用，大高差应用场景不断涌现，对对流层延迟垂直修正精度提出了更高的要求。GPT3是目前最先进的ZTD模型，但其对温度和气压的垂直修正存在不足，仅适用于近地表。针对这一问题，提出融合全球温度直减率网格模型和多元大气压高公式的GPT3改进方法，构建IGPT3模型，并对其适应性进行评价。结果表明，与UNB3和GPT3相比，在预测温度直减率、温度廓线、气压廓线3个方面，IGPT3精度分别提高25.0%、18.2%、16.1%和72.2%、50.0%、69.9%。另外，相较于GPT3，IGPT3预测ZHD和ZTD廓线的精度改善量分别达到了29.3 mm和29.0 mm；而且采用IGPT3后，多数IGS站点上的GNSS水汽反演精度得到改善，最大改善量达3.07 mm。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 894-898, 904. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.436
为评估当前VLBI全球观测系统(VGOS)观测数据解算地球自转参数(ERP)的精度，基于2019—2023年VGOS观测数据进行解算，同时选取与VGOS观测数据同时段传统S频段、X频段的VLBI观测数据参与解算，以IERS提供的EOP 14 C04序列作为参考值进行精度评定。结果表明，在选取的实验数据时段，VGOS观测数据的时延拟合后残差加权均方根(WRMS)的平均值为16.77 ps，显著优于同时段传统S/X VLBI测量数据的30.97 ps。在ERP解算方面，VGOS和传统S/X VLBI的全球网络站观测数据的解算结果存在差异，其中，VGOS解算ERP极移分量的精度不如传统S/X VLBI，UT1-UTC精度与传统S/X VLBI测量相当。进一步选取以并址站为核心的实验站进行分析表明，VGOS测量能够提供更高精度的ERP解算结果。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 899-904. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.487
为提高极移中长期预报精度，在传统LS+AR预报模型的基础上结合深度学习方法，提出LS+Informer(least-squares extrapolation and Informer)预报模型。以LS+AR预报模型和Bulletin A的预报结果为参考，采用平均绝对误差(mean absolute error，MAE)作为评价指标。采用LS+Informer方法后，极移的PMX分量和PMY分量的中长期预报精度得到显著提升，幅度分别可达61.94%和64.86%。同时，在中长期(365 d)阶段可以将MAE值控制在10 mas以内。研究结果显示，在极移的中长期预报中，LS+Informer模型的预报精度明显优于LS+AR模型，且优于Bulletin A的预报结果。该结果表明，LS+Informer模型可有效应用于中长期极移预测。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 905-909. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.437
介绍世界时(UT1)的数据预处理和加密方法，并分析不同加密方法、数据预处理差异等因素对UT1加密精度的影响。结合国际产品和国内联合观测的实测数据，对不同甚长基线干涉测量(VLBI)观测频次下的UT1加密精度进行分析。结果表明，不同加密方法之间，三次样条插值方法较优，且UT1插值过程中必须考虑地球固体潮影响，而高频项修正可以忽略。与每天观测相比，当观测间隔小于2 d时，UT1的偏差可稳定在0.05 ms左右，继续增大观测间隔，UT1的偏差将出现较明显的增大。国内实测数据验证表明，观测间隔为2 d的情况下，UT1的精度可达0.05 ms左右。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 910-914. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.08.409
针对智能手机伪距观测噪声大、观测数据不连续、几何强度弱以及内置微惯性测量单元(micro inertial measurement unit, MIMU)的噪声水平大等问题，提出一种基于低轨(low earth orbit, LEO)卫星增强的智能手机GNSS/MIMU紧组合导航方法。根据Walker星座特点和低轨开普勒轨道参数，仿真生成LEO伪距观测数据，对比研究智能手机GNSS单点定位、GNSS/MIMU紧组合和LEO增强的GNSS/MIMU紧组合的定位性能，并通过实测手机数据进行验证。实验结果表明，引入LEO卫星后，平均可见卫星数增加约7颗，LEO卫星更快的运行速度进一步优化了GNSS的几何强度，PDOP平均值降低50%；GNSS/MIMU紧组合相较于GNSS单点定位，东、北、天方向上的定位精度分别提升18%、23%、10%；LEO增强的GNSS/MIMU紧组合相较于GNSS单点定位，东、北、天方向上定位精度分别提升73%、81%、60%，而相较于GNSS/MIMU紧组合分别提升67%、75%、56%。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 915-921. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.476
差分码偏差(DCB)的存在会影响电离层总电子含量(TEC)计算的精度和伪距观测精度，从而影响导航定位授时和气象研究的结果。为了准确估算DCB，分析了2021—2022年中国科学院给出的全球定位系统(GPS)频间DCB数据的时序变化，提出一种LR-KF-LSTM组合模型对DCB进行准确预测并对预测结果进行分析。实验结果表明，该方法的预测结果的平均绝对百分比误差小于1.9%，平均绝对误差小于0.03 ns，均方根误差小于0.04 ns。与LSTM模型、BP神经网络模型及中国科学院(CAS)产品DCB值的对比显示，在不同太阳活动状态和不同磁场状态下，该组合模型预测性能均较优。该组合网络模型可以对卫星DCB进行有效预测，还能为解决CAS产品DCB数据存在的单日或多日缺失问题提供参考。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 922-928, 936. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.484
重力匹配导航的精度受航行海域适配性的影响，为确保匹配的有效性，对潜器进行路径规划至关重要。针对现有算法效率低下、易陷入局部最优解且性能不稳定的问题，提出一种组合算法——粒子群优化灰狼算法(PSO-GWO)，以提高潜器的路径规划效率。该算法在传统灰狼算法(GWO)的基础上引入粒子群算法(PSO)中粒子自身运动最佳位置信息的记忆机制，重构速度和位置的更新函数，从而提高GWO算法的寻优能力和收敛速度。在基于适配性离散化的二维栅格地图中，分别应用PSO-GWO算法、GWO算法和PSO算法进行实验验证。结果表明，与GWO算法和PSO算法相比，PSO-GWO算法规划的路径航程缩短10.99%，迭代次数减少82.43%。该算法能减少冗余航程，加快收敛速度，显著提升潜器的水下导航效率。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 929-936. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.08.414
选取宜昌站2013—2023年伸缩仪2个分量观测值整点数据，计算2个分量的M2波潮汐因子，对其进行VMD分解，并计算各级分解结果的功率谱密度(PSD)，在此基础上进行Hilbert时频分析。结果表明，NS分量含有频率为0.002 7/d的信息成分，可能与三峡库水位的年变(频率为0.002 7/d)和当时所处的地质应力状态有关；EW分量含有频率为0.004~0.012/d的信息成分，可能与三峡水库汛期水位快速变化(频率为0.004~0.007/d、0.010~0.013/d)有一定关系。结合宜昌站周边200 km范围内M4.0以上地震事件与潮汐因子的VMD分解结果来看，EW分量潮汐因子的细节信息在2013年巴东M5.1地震前出现异常高值。此外，在气象因素方面，潮汐因子并未表现出与气温相似的规律性年变，但大气温度的趋势性变化导致洞温发生变化，对潮汐因子的变化趋势有一定影响。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 937-943, 949. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.419
以弹簧重力仪为主的观测系统监测重力长期变化信号，必须消除弹簧重力仪线性或非性线漂移的影响，简单的线性拟合通常难以模拟仪器长时间真实漂移情况，而过高阶次的拟合则会同时去除信号的趋势性变化。本研究通过引入线性、非线性漂移改正模型更合理地去除漂移。利用秭归站2017年的gPhone重力仪观测数据和乌什站2023年gPhone重力仪观测数据进行分析验证，首先对秭归站各通道与原始重力通道进行相关性分析，计算三峡蓄水对秭归台站的理论重力效应大小(达到100 μGal以上)；然后用多种回归分析方法得到模型系数；最后扣除各项改正值和漂移项后对残差结果进行研究。结果表明，仪器内压与内温的变化是造成重力数据漂移的主要原因；本文采用的回归模型中，非线性回归模型(纯二次回归)去漂移结果能更好地反映出因蓄水导致的重力变化，通过平滑处理后得到的残差结果比常规去漂移的多项式拟合方法更贴近理论值，通过乌什站数据进行验证也得到相似结论。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 944-949. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.439
设置不同的供电参数对成都地震监测中心站并行运行的地电阻率直流和交流观测系统开展实验，分析总结不同地电阻率观测系统在测量时对同台地磁记录产生的干扰特征。结果表明，地电阻率直流观测对地磁记录造成的干扰呈正、反向大幅度方波形态，其输出电流幅值与干扰幅度呈正相关；地电阻率交流观测对地磁记录造成的干扰呈大幅度正弦波形态，在输出电流频率为1~10 Hz、输出电流幅值为0.1~0.5 A时不会对地磁记录产生干扰。此外，结合地电阻率交流观测实验结果模拟FGM-01磁通门磁力仪的幅频特性曲线，该曲线符合低通滤波器的频响特性。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 950-953, 963. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.453
以甘肃预警系统运行以来记录的地震和预警系统产出结果为数据基础，对比研究地震预警系统产出震级和正式编目震级，分析震级误差分布；利用误差逆向传播神经网络对预警震级参数进行误差学习预测，得到预警震级。结果表明，对于实际震级较小的地震预警估算震级偏大，实际震级较大的地震预警估算震级偏小；使用神经网络传播算法能够模拟预测预警震级，减小预警震级与编目震级的偏差。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 954-963. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.09.425
提出一种结合时间序列季节趋势离散(seasonal trend dispersion, STD)分解和递推最小二乘(recursive least squares, RLS)法的自适应去除工频干扰方法。该方法利用STD分解提取含工频干扰微震波的季节项，作为RLS的参考信号，并动态更新算法系数，使计算信号接近工频干扰信号。设计仿真实验，将1组无工频干扰的微震波与3种不同类型工频干扰叠加，分别使用有限冲击响应(finite impulse response, FIR)滤波、小波阈值(wavelet threshold, WT)滤波和本文方法进行处理。结果表明，本文方法能有效去除工频干扰，同时完整保留微震波的关键时频特征。此外，将本文方法应用于桃园煤矿微震监测数据处理，验证了其工程应用的可行性与可靠性。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 964-971, 982. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.062
基于2019—2022年中国地震台网198个固定台站记录的2 538次地震(ML≥1.0)事件P波走时数据，采用双差层析成像方法，反演该区域三维地壳速度结构，利用双差定位和波形互相关对地震进行联合重定位，提高地震定位的精度和可靠性，揭示克拉通破坏背景下地壳结构非均匀性与地震活动的耦合关系。结果表明，重定位后地震走时残差均方根均值由1.09 s降至0.52 s，残差均值由－0.33 s优化至0.02 s，速度模型的准确性得到提高。设置4条剖线分布在地震事件较为集中的山西晋中断裂带、燕山构造带、唐山断裂带及邢台-邯郸断裂带等断裂带附近，速度结构显示，多数地震位于高速与低速异常区过渡带，地壳厚度呈横向不均匀特征，山西大同火山断陷盆地热-化学物质向上侵蚀较多，符合低速异常的特征；燕山构造带低速与高速相互交替，应力不稳定，地壳结构各向异常；在高低速异常过渡区，唐山断裂带多次发生较大地震；邢台-邯郸断裂带高速异常区可能发生过拆沉作用，导致该区域地震事件较多。岩石圈拆沉作用、热化学侵蚀作用与太平洋板块俯冲诱导的地幔对流侵蚀共同主导华北克拉通破坏的动力学机制，为理解克拉通稳定性演化与强震孕育机理提供了新的地球物理约束。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 972-982. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.472
利用时序InSAR技术提取川滇菱形块体东缘安宁河-则木河断裂区域震间地表形变场，反演安宁河-则木河断裂的震间运动速率与闭锁深度。结果表明，安宁河断裂由北向南跨断裂InSAR形变速度差异由约2 mm/a逐步增加至约2.5 mm/a，则木河断裂跨断裂形变速率差异相对较小，约1.8 mm/a。安宁河断裂最北段石棉段滑动速率约2.8 mm/a，中段冕宁段滑动速率约4.0 mm/a，最南段西昌段滑动速率约3.2 mm/a；则木河断裂北段滑动速率最大约3.1 mm/a，向南至宁南段逐渐衰减至约2.6 mm/a。西昌段闭锁深度最深，约37.8 km，其向南、向北方向延伸均逐渐减小，其中最北段石棉段闭锁深度最浅约5.0 km，而在最南段宁南段闭锁深度约13.2 km。整体而言，西昌段具有相对更大的断裂滑动速率和更深的闭锁深度，表明其孕震潜能更强，而这也与该区段更为密集的地震活动形成相互验证关系。
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大地测量与地球动力学. 2025, 45(9): 983-990. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2024.10.471
为探究低纬地区L波段电离层闪烁对赤道异常特征的响应，利用澳大利亚Darwin、Weipa、Willis Island三个站点的L波段闪烁观测数据，结合中国科学院提供的全球电离层VTEC数据，在磁平静条件下研究3个低纬度站点电离层闪烁与VTEC赤道异常的响应关系。结果表明，3个站点对应的电离层闪烁响应与赤道异常特征呈显著正相关；闪烁日对应的电离层VTEC峰谷差值及峰谷比增大、梯度变化加剧。该研究揭示了响应机制，并讨论了VTEC及梯度与闪烁的相关性，对实现闪烁现象的快速识别与判断和GNSS工程应用有一定意义。
鄂公网安备 42010602003219号