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2026年, 第46卷, 第2期
刊出日期：2026-02-15
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 139-147. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.086结合支持向量回归(SVR)、反向传播神经网络(BPNN)和线性回归神经网络(LRNN)三种机器学习模型,构建一种多神经网络加权组合的滑坡位移组合预测模型。该组合模型构建过程主要由单一模型预测和多神经网络加权两部分组成,模型并不着重于当前预测点之前所有历史时刻的预测误差,而更关注当前预测点的邻近时段,根据实测数据利用最小二乘法计算赋予当前预测点最优的单一类预测模型的权重系数,再基于此权重系数对单一类预测模型当前预测点的预测结果进行加权求和,最终获得高精度预测结果。通过对我国典型黄土滑坡域甘肃黑方台党川滑坡体北斗/GNSS实测数据对比测试表明,相较于单一类型预测模型、简单平均组合预测模型及多神经网络切换预测模型,本文组合预测模型具有更高的预测精度,具有较好的推广应用价值。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 148-154. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.089结合InSAR高空间覆盖监测优势与物理简化模型开展滑动面参数的反演研究,以典型黄土滑坡多发区域甘肃黑方台党川5#渐进式滑坡体为实验区,借鉴地震学研究领域内利用位错模型反演断层活动参数的思路,以时序InSAR监测形变作为地表约束,结合位错模型,构建一种附加监测形变约束的渐进式滑动面参数反演模型,从大地测量反演角度确定出党川5#典型滑坡体滑动面位置和几何形态。结果表明,5#滑坡体滑面位于坡表下约4.83±0.3 m深处,长度约136.43±0.5 m,宽度约47.82±0.3 m,坡向约272°±1.0°,模型反演拟合度达99%,与地质调查及统计结果基本吻合。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 155-161. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.04.137基于2025年定日6.8级地震震中450 km范围内低频(30 s)、高频(1 Hz)及超高频(50 Hz)GNSS观测数据,利用精密单点定位(PPP)技术,获得该地震的同震静态位移场与动态波形。研究发现,低频GNSS同震静态位移场显示出震中区域具有最大40.0 mm的西向永久位移,与区域构造应力场一致;高频GNSS同震波形捕捉到近场站点显著的动态位移峰值,XZZF(珠峰)站东西向位移达28.83 mm,但受动态效应影响,其与低频结果存在12.5 mm的偏差;超高频GNSS同震波形在远场记录到Love波与Rayleigh波,并识别出断层分段破裂的双脉冲特征。高频和超高频同震波形频谱分析结果表明,近场测站(如XZZF测站)能量主要集中于0.5~5 Hz,反映断层初始破裂特征,而远场测站(如XZRK测站)以低频面波(0.1~1 Hz)为主导,验证了多频GNSS数据的互补性。此外,超高频数据在捕捉地震波高频成分(>5 Hz)和瞬时破裂过程方面具有不可替代性,可为震源参数反演提供重要的观测数据约束。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 162-170. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.071基于重力数据、地形数据及Crust1.0全球地壳结构模型,结合离散小波分解、解析延拓、Parker-Oldenburg迭代反演算法及重力边缘检测方法,分析了东北亚的重力异常特征及微板块构造,将东北亚划分为15个微板块,并将其分为岛弧型、克拉通型和增生型三大类。中生代以来,东北亚微板块的构造-岩浆活动主要受到(古)太平洋板块俯冲的控制,其地壳厚度空间变化差异性显著;俯冲带处的莫霍面较浅,造山带与克拉通区域的莫霍面较深。牡丹江缝合带、新林-喜桂图缝合带等关键构造边界记录了东北亚微板块多阶段拼贴的构造过程,深部地球物理异常与地表岩浆活动共同揭示了(古)太平洋俯冲与东北亚微板块现今构造格局的动力学关联。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 171-177. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.087为深入认识鄂西及邻区岩石圈力学结构的空间异质性及其与地震活动性的耦合,基于WGM2012重力场数据、Crust1.0模型数据及ETOP01地形数据,计算并分析了鄂西及邻区弹性岩石圈厚度(Te)及偏应力。结果显示:1)区内弹性岩石圈厚度呈显著空间分异(5~50 km),扬子克拉通西缘的四川盆地及武陵倾覆等区域(Te> 30 km)表现为高强度稳定区,而江南造山带(Te < 20 km)则构成弹性岩石圈薄弱带;2)岩石圈有效厚度与地表热流值呈负相关性,武陵倾覆为冷岩石圈块体,其低热流值(< 50 mW/m2)对应厚Te特征;3)地震活动性受控于Te与偏应力,四川盆地西缘兼具低Te值与高偏应力背景(10~15 MPa),地震丛集,而江南造山带为低Te且偏应力普遍小于3 MPa,地震事件较少。区域地震危险性评估需综合考虑弹性岩石圈厚度与偏应力场的耦合。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 178-183. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.068海洋脉动波峰的频带处于井下短周期地震计速度平坦响应范围之外。本文运用传递函数,恢复低噪声短周期地震计记录的海洋脉动波峰,并将其作为计算井下短周期地震计安装方位角的信号源。为探究预处理参数对井下短周期地震计安装方位角计算结果合格率的影响,首先采用6组不同带宽的滤波器,对 24 h连续数据进行预处理滤波;接着将连续数据划分为5种不同时间长度;随后运用相关方法计算井下短周期地震计的安装方位角;最后筛选出东西(EW)和南北(NS)方向平均相关系数大于0.995,且二者夹角不超过1.2°的安装方位角。结果显示,采用带宽为0.2～0.6 Hz的滤波器,对时长300 s的数据进行预处理滤波,再通过相关计算得到的安装方位角,其合格次数最多;并且合格次数在19:00—06:00期间明显多于在07:00—16:00期间。对比地表和井下短周期地震计安装方位角校正前后的地球背景噪声可知,校正前EW和NS方向并不重合,校正后二者完全重合,这验证了使用0.2～0.6 Hz的滤波器和时长300 s的这组预处理参数进行方位角计算的有效性。该预处理参数还可应用于井下甚宽带地震计的方位角校正计算及地表地震计之间对齐误差的测试。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 184-188. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.02.048深入认识CG6相对重力仪的静态漂移特性有利于获得高质量的相对重力观测数据。利用三亚地震台相邻2个重力观测墩上的CG6-90相对重力仪和iGrav-56超导重力仪65 h观测数据,设计3种方案计算CG6-90相对重力仪的静态漂移率。结果表明,CG6-90相对重力仪的静态线性漂移率为-8.861±0.035 μGal/h,仪器观测数据存在-1~1 μGal重力变化的非线性漂移现象,并且计算CG6相对重力仪静态漂移率时有必要进行固体潮、海潮和气压变化等因素导致的重力变化改正。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 189-193. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.065提出一种基于自适应高斯牛顿法(GNA)与自回归滑动平均(ARMA)模型相结合的系统辨识方法,建立摆式倾斜仪系统传递函数模型。通过GNA算法动态调整步长,优化系统参数估计,同时利用ARMA模型建模噪声特性抑制随机波动,并对系统辨识结果进行综合分析。结果表明,相对较于单一GNA算法,结合ARMA模型后系统传递函数拟合精度从92.96%提升至95.53%,预测误差(FPE)由115.9降至47.28,有效提高了抑制系统外界噪声的能力,且零极点和残差分布验证系统传递函数具有较好的稳定性与可靠性。本文方法可以提升摆式倾斜仪系统传递函数辨识精度与鲁棒性,为仪器校准与性能优化提供支撑。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 194-200. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.02.056使用概率密度分布法提取2016年广西苍梧5.4级地震前数字化水位水温观测资料中的高频异常信息,并进行分析。结果显示:1)在震前约18个月,有5口观测井的水位出现一定的高频异常,且这些异常表现出显著的时间同步性;2)震前1~2个月内,有2口观测井水位出现明显的短临高频异常,可能反映区域应力从积累到临震失稳的动态过程;3)空间分布上,异常点主要集中分布于震中SW方向,与区域发震构造展布特征基本一致,大部分异常点呈高度集中且与区域压应力方向(NW-SE)一致的特征。本文研究结果为华南地区中强地震前流体观测资料的前兆异常识别分析提供了一种可能的方法。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 201-206. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.02.054通过对滇西地区43个台站对近5 a的直达Rayleigh波走时偏移时间序列进行综合处理,提取出适用于滇西地区MS≥5.0地震的波速时变异常识别指标(综合指标),并结合研究时段内发生在滇西地区的7次MS≥5.0地震事件,采用R值评分法对综合指标进行预测效能评价。结果表明:1)该综合指标对2020年以来发生在滇西地区MS≥5.0地震的发震时间具有较好的指示意义,在通过置信度97.5%显著性检验(R＞R0)的前提下,综合指标的最佳预测窗长为90 d,对于实际发生的7次MS≥5.0地震,综合指标准确预测地震7次,漏报0次,虚报5次;2)研究区MS≥5.0地震震中与震前(指标出现时)异常台站对分布对应关系表明,通过背景噪声波速时变测量所监测到的前兆信息,更多应该是"场兆",而非"源兆"。在实际的地点预测中需结合地震活动异常区域(如空区、条带)及重力、流动地磁等成场观测得到的异常区,寻找可能的发震地点,才能提高地点预测的准确率。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 207-212. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.075给出相对MERS和GCRS的2组岁差模型之间的理论关系及顾及框架偏差的完整岁差模型,利用向量方法给出不同岁差角之间的理论关系;并给出2个新的黄经总岁差表达式,其中一个适合长期岁差研究。通过数值计算,修正了参考历元、观测历元北黄极与GCRS极轴之间的球面角数值表达式。指出P03或IAU2006岁差模型存在μas量级的误差,即在几十个μas量级上不同岁差角之间是不自洽的,需要重新审视不同岁差角的数值计算。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 213-219. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.080在组合导航过程中,传统Sage-Husa自适应滤波因外部干扰常出现滤波精度下降甚至发散的问题。为此,本文提出一种基于多重渐消因子改进的卡尔曼滤波组合导航算法,通过多重渐消因子动态调节预测状态协方差矩阵,以抑制高动态环境下的滤波异常。同时,依据不同状态分量的误差特性构建控制因子,并结合测量噪声异常判别条件,修正异常噪声对组合导航系统的影响。[JP2]仿真结果表明,该算法应用于GNSS/SINS组合导航系统时,能精准跟踪各状态分量的测量噪声变化,有效抑制滤波发散,提升系统的稳定性和滤波精度。[JP]
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 220-226. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.077利用233个中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)监测站2023年60 d的观测数据对BDGIM、Klobuchar、NeQuickG和BDSBAS模型电离层延迟建模精度和标准单点定位精度进行分析。结果表明,BDSBAS格网电离层改正精度最高,电离层延迟残余误差为1.0 m,区域内平均改正率达到87%,68%的三维定位误差达到1.95 m;NeQuickG和BDGIM模型改正性能相当,电离层延迟残余误差为2.0 m,平均改正率达到73%,定位精度分别为2.59 m和2.82 m;Klobuchar模型平均改正率为67%,定位精度达到4.35 m。中国区域内单频用户可优先使用BDSBAS格网电离层模型,其次可选择算法相对简单、精度较优的BDGIM模型。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 227-233. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.064精密单点定位(PPP)增强中的对流层延迟信息多来自站间距为几十千米的区域参考站网,存在服务范围有限、建设成本高等缺点。为研究较大站间距的广域对流层延迟模型对PPP增强效果的影响,利用欧洲区域IGS跟踪站的观测数据,分别建立平均站间距约为200 km、260 km、320 km和380 km的对流层延迟模型,并与GPT3模型对比,对PPP增强性能进行评估分析。结果表明,站间距为200 km、260 km和320 km的广域对流层延迟模型均在不同程度上缩短了PPP的收敛时间,高程方向尤其显著,最大增强幅度可达39.8％,但改善效果随平均站间距的增大而减弱,当模型的站间距扩大至380 km时,PPP的增强效果差于GPT3模型。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 234-243. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.060对CSR、GFZ和JPL发布的RL06.3时变重力场模型,从一阶项、C20和C30及其地表质量异常、平均阶方差、全球地表质量变化的信噪比、典型区域陆地水储量变化等方面进行比较分析。结果表明,3家机构模型的一阶项、C20及其地表质量异常在趋势项上差异显著,但周年项差异较小;C30项在趋势项上差异较大,而周年项基本一致。同一机构不同阶次的RL06.3时变重力场模型的C20和C30项的趋势项和周年项基本无差异,但不同机构间的差异较为明显,尤其是趋势项差异更为显著。3家机构模型的平均阶方差在低阶项的信号拟合曲线高度一致,在高阶项CSR RL06.3模型的噪声拟合曲线上升最为平缓;3家机构模型的陆地水储量反演结果趋于一致,但CSR和JPL两家机构模型在反演精度和一致性方面表现更优,而GFZ RL06.3模型反演结果的不确定度普遍较大。在反演陆地水储量变化时,若忽略结果的不确定度,建议使用CSR或JPL发布的截断阶数较高的GRACE时变重力场模型,否则建议使用CSR发布的截断阶数较低的GRACE时变重力场模型。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 244-255. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.072基于重力场各向下延拓方法采用频率域延拓对数据噪声和延拓距离有不同的要求,且尚未有较明确的结论,分析了Milne法、泰勒级数展开法、积分迭代法、Tikhonov正则化法、CGNR法、迭代最小二乘法、Landweber迭代法共7种的频率域向下延拓方法,利用仿真数据和航空实测数据进行模型检验,并对结果进行对比研究。结果表明,Milne法及泰勒级数展开法可用于无噪声条件下小于14倍点距的延拓;积分迭代法在无噪声1~20倍点距延拓时稳定性较好,但对噪声较为敏感;Tikhonov正则化法在含噪声且大于5倍点距的情况下优势显著,可获得较高精度的下延结果;CGNR法、迭代最小二乘法和Landweber迭代法具有较广的适用性,在不同噪声条件下进行1~20倍点距延拓时均能保持较高精度,其中Landweber迭代法的抗噪性能最为突出,且后4种方法在实测数据实验中表现出一定的优势,能得到稳定的下延结果。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(2): 256-261. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.03.067针对海洋重力异常积分计算中串行程序计算效率较低的问题,以逆Vening-Meinesz公式为例,优化球谐综合和积分计算过程,比较OpenMP和MPI两种并行方法,并改进MPI的任务分配模式,选择MPI实现移去恢复法反演海洋重力异常的快速计算。结果表明,并行计算可有效提升积分反演计算效率,OpenMP并行效率较高,MPI在集群服务器上加速能力较强。利用优化任务分配的MPI并行方法,在CPU型号为Intel Xeon E5-2670 v2 @ 2.50 GHz的集群服务器80进程、10°×10°计算区域、1'×1'反演分辨率、60'积分半径条件下,反演过程仅需20.87 s,且计算精度略优于FFT方法。
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