2026年, 第46卷, 第7期
刊出日期：2026-07-15
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 790-797. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.367
为评估BDS-3性能并推动其应用优化，基于GAMIT/GLOBK 10.71软件处理2023年DOY001—2025年DOY067全球56个IGS站点及中国大陆50个基准站的长时段数据，从模糊度固定率、卫星轨道精度、坐标时间序列和速度场4个维度，对比分析BDS-3与GPS在全球及区域尺度下的长期定位精度。结果表明，BDS-3在全球网中的窄巷模糊度固定率均值(72.7%)低于GPS(88.1%)，但在区域网中表现更优(BDS-3为80.1%，GPS为76.2%)。卫星轨道精度方面，BDS-3的轨道积分残差参数平均高于GPS约1.5~2.8 mm。坐标时间序列分析表明，BDS-3在N、E、U方向的坐标时间序列平均WRMS值(2.44 mm、2.8 mm、7.0 mm)高于GPS(1.7 mm、1.8 mm、5.7 mm)，且U方向离散度更大，但速度场比较显示，两者一致性较高(90%站点速率差在1 mm/a以内)。研究表明，BDS-3在区域尺度定位性能接近GPS，但全球精度和稳定性仍需提升，未来需加强模型、算法优化和多系统融合研究。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 798-807. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.382
为提高基于滤波的LEO卫星和GNSS的联合简化动力学精密定轨的计算效率, 增强其实时应用的可能性, 针对其中的LEO卫星进行待估动力学参数的简化分析与验证。分析2019-2024年7颗LEO卫星的科学轨道数据发现, Swarm-A/C和太阳活跃期的GRACE-C/D具有较大待估加速度(90~140 nm/s2), 其余卫星待估加速度均较小(≤30 nm/s2)。设计4组定轨方案进行验证, 结果表明, 当待估加速度较小时, 不添加任何动力学参数即可获得最佳轨道精度; 若待估加速度较大, 则仅加入大气阻力尺度参数即可达到最优精度。仿真实验进一步显示, 在120颗LEO与BDS-3卫星联合定轨场景下, 该简化的LEO动力学参数模型相比传统模型可提升约30%的计算效率, 增强了联合实时定轨的可实现性。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 808-815. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.10.346
针对卫星钟差预报中单一模型非线性建模能力有限与预报精度不高的问题, 提出长短期记忆网络(LSTM)与随机森林(RF)的组合预报模型。该模型充分发挥LSTM对钟差时序特征的深度挖掘能力, 同时利用随机森林的集成学习机制对LSTM预测残差进行非线性补偿, 实现预报精度跃升。实验表明, LSTM-RF组合模型相比于单一LSTM模型, 在短、中及长期预报中GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星预报精度分别提升74.4%~86.8%、27.5%~32.0%、80.5%~82.7%及0~18.2%, 由此验证了LSTM-RF组合模型对于非线性钟差序列进行预报的可行性和普适性。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 816-824. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.399
在基于等加权的最大相关熵卡尔曼滤波器(MCKF)中，由于质量不同的误差样本采用相同的加权，进而对基于MCKF的GNSS/SINS组合导航系统滤波精度产生影响。为解决这一问题，提出一种基于非等加权的最大相关熵卡尔曼滤波器(NWMCKF)。首先基于等加权的最大相关熵准则(MCC)，提出一种非等加权最大相关熵准则(NWMCC)，以降低MCC对所有误差样本施加相同权重所产生的不良影响；然后，以NWMCC为基础，推导了NWMCKF算法方程，并给出NWMCKF的定点迭代递归算法流程；最后，进行基于KF、MCKF和NWMCKF的GNSS/SINS组合导航系统实验验证。结果表明，测量噪声为高斯噪声时，NWMCKF的滤波性能略优于MCKF；测量噪声为非高斯噪声时，NWMCKF的滤波性能明显优于MCKF。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 825-833. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.12.414
基于2017-2019年中国地壳运动观测网络240个GNSS站的PWV数据, 结合风乌和盘古两类AI气象模型反演的PWV数据(FW PWV和PG PWV), 进行AI气象模型PWV偏差校正研究。首先, 以GNSS PWV为参考, 验证FW PWV和PG PWV精度。其次, 为提升两类AI气象模型反演PWV的精度, 以2017-2018年GNSS站的经度、纬度、高程、年积日、AI气象模型反演PWV作为输入特征, 以FW PWV或PG PWV与GNSS PWV的差值作为输出特征, 使用LSTM构建两类AI气象模型的PWV偏差校正模型, 对2019年两类AI气象模型反演的PWV进行校正。结果表明, FW PWV和PG PWV的平均bias和RMSE分别为-0.01 mm、2.88 mm与0.28 mm、3.04 mm。校正后FW PWVL和PG PWVL的RMSE分别为2.29 mm和2.38 mm, 精度改善率分别为20.48%和21.71%, 并通过2019年探空站PWV验证了校正结果的可靠性。偏差校正模型不仅降低了各月份的RMSE, FW PWVL和PG PWVL的月RMSE范围均集中在1.4~3.4 mm, 夏季平均RMSE改善率为22.30%。PG PWVL在0~1.5 km高程区间偏差绝对值分别降低0.45 mm、0.46 mm、0.32 mm, 在1.5~2.0 km高程区间RMSE改善率高达23.55%;FW PWVL在高程大于2 km区域表现最优, 偏差绝对值降低0.23 mm, RMSE改善率为29.50%。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 834-841. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.376
为探索纯数据驱动的极移(PM)高精度自主预报, 提出一种粒子群耦合遗忘因子递归最小二乘和多元自回归(PSO-FFRLS+MAR)模型。该模型对历史数据进行动态加权, 以跟踪系统缓慢变化, 并对PMX与PMY残差协同波动进行联合建模。实验表明, 该模型在1~90 d预报期内, 精度和稳定性均优于主流模型, 对PMY的提升尤为显著(相较于经典LS+AR模型, 其MAE降低35.4%), 且逐天检验证明了该提升的统计显著性。PMY精度提升更多, 从物理机制上可能源于模型更有效地捕捉到了主导该方向的强季节性大气激发。本文研究为地球定向参数的中短期自主预报提供了一种高性能数据驱动方法, 可通过误差分析关联地球角动量激发函数来理解模型物理机制。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 842-850. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.389
针对传统瑞雷波频散曲线反演地下横波速度结构存在对初始模型依赖强、收敛效率低和易陷入局部最优解等问题, 以鲸鱼迁徙算法(WMA)为基础, 通过引入Lévy飞行与螺旋飞行2种策略, 构建Lévy飞行鲸鱼迁徙算法(LF-WMA)和螺旋飞行鲸鱼迁徙算法(SF-WMA), 以增强全局搜索能力和局部开发能力。通过Rastrigin函数、理论地质模型、随机噪声测试和实际资料应用, 系统对比分析阻尼最小二乘法(LM)、鲸鱼优化算法(WOA)、WMA、LF-WMA和SF-WMA五种算法的性能。结果表明, SF-WMA在反演精度、稳定性、收敛速度和抗噪性方面均表现最优, 其在Rastrigin测试中获得最优解4.74×10-10, 在含噪模型中误差最小, 收敛速度最快。将SF-WMA应用到实际地震资料反演中, 反演结果清晰地揭示了0~30 m深度范围内的地层结构, 反演结果与地质资料吻合良好。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 851-858. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.372
基于武鄂黄黄都市圈及邻域1970-2025年地震目录数据, 采用最大似然法计算地震b值, 并依据b值与差应力的负相关性, 结合构造背景分析断裂带的应力状态及地震危险性。研究结果表明: 1)研究区b值时间演化揭示了"均衡积累-局部集中-能量释放-重新积累"的孕震过程。其中, 1996-2010年b值整体偏低, 对应九江地震前的强应力闭锁状态; 2011年以来b值虽有回升, 但襄广断裂带北侧持续显示低b值异常, 暗示该区域目前仍处于高应力积累状态, 存在较高的强震危险性。2)九江地震分析证实b值对构造应力变化响应敏感。震前震源区低b值异常, 反映地壳高应力闭锁状态; 而震后b值显著回升, 表明主震破裂引起地壳应力释放与地壳介质破碎。对b值差值(Δb)分析发现, 震后应力向震源西北侧迁移并重新加载, 揭示了复杂的震后应力调整过程。本文从b值时空演化视角深化了对武鄂黄黄都市圈孕震动力学机制的认识, 可为区域地震危险性评估与防灾减灾提供关键依据。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 859-867. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.10.339
基于地震波形数据、地震目录及历史地震震源机制解, 从视应力、b值和构造应力场三类应力参数的角度系统分析2021年云南漾濞MS6.4地震震源区的应力演化特征。结果显示: 1)主震前视应力持续升高, 震后显著下降, 反映了震前应力积累与同震释放的物理过程; 2)b值在主震前明显降低, 指示区域构造应力持续增强; 3)应力场研究结果表明, 主震对震源区应力场产生扰动, 但并不显著。综合分析表明, 视应力与b值变化可有效揭示漾濞地震序列孕育至发生过程中震源区应力的动态演化特征, 为理解断层活动与应力演化机制提供重要参考。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 868-874. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.11.387
基于中国金沙江下游乌东德水库2018-2020年3期地壳形变监测资料, 研究水库蓄水前后地壳形变特征及机理。结果表明: 1)水库蓄水对蓄水区地壳形变影响显著, 对非蓄水区地壳形变影响微弱; 2)水库蓄水引起蓄水区地壳相对上升, 上升量普遍超过10 mm, 最大上升量超过30 mm; 3)水库蓄水引起蓄水区向两岸拉张变化, 拉张量普遍超过5 mm, 最大拉张量超过10 mm; 4)水库蓄水引起蓄水区重力值显著增大, 增大量普遍超过200 μGal, 局部地区达900 μGal; 5)蓄水后江水质量增加, 两岸岩层孔隙水压增大可能是导致乌东德水库地壳形变的主要原因; 6)本文研究结果与三峡水库蓄水对地壳形变影响结果有所不同, 对认识水库蓄水引起地壳形变特征及机理具有重要参考意义。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 875-886. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2026.01.009
通过黏弹塑性-热力学数值模拟, 揭示了岩浆侵入中地壳后的动力学过程, 并阐释了岩浆性质与围岩流变特性对运移路径的协同控制机制。结果表明: 1)岩浆与围岩的密度差是控制岩浆能否上升的关键, 当密度差较低时岩浆倾向于在中地壳横向扩展; 当密度差较高时岩浆则具备足够浮力启动上升; 2)在密度差提供上升驱动力的前提下, 黏度主导了运移样式, 低黏度岩浆可迅速涌入顶部张裂隙形成垂向岩墙, 高黏度岩浆则受限于流动阻力沿岩床边缘剪切带倾斜上升; 3)中地壳岩浆房的存在改变了周围围岩应力场, 从而促使岩浆沿环状断裂不对称上升, 形成双翼输运通道。模型的数值模拟结果揭示了中地壳岩浆运移路径分异的物理机制, 阐明深部运移过程对浅表火山喷发样式的潜在约束作用, 提供了对火山管道系统复杂性及喷发活动空间分异特征的理解。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 887-894. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.10.361
以2025-03-28缅甸MS7.9地震为例, 利用震中附近中国云南境内21个GNSS基准站的1 Hz高频观测数据, 基于精密单点定位模糊度固定技术(PPPAR)方法系统性分析地震同震位移及其造成的永久位移, 并基于峰值地面位移计算地震震级。结果表明, 震前多系统GNSS在N、E和U方向上的标准差均值分别为0.7 cm、1.1 cm和2.0 cm, 相比于单系统精度分别提升36.3%、15.4%和39.4%;发震后震中附近的高频GNSS可以监测到明显的同震位移波形, 其中距震中最近的YNRL站N方向峰值变化最大可达10.0 cm, E方向峰值变化最大为6.2 cm。基于GNSS同震位移结果解算的缅甸地震震级为MS7.8, 与官方发布的震级MS7.9基本一致。此外, 经过计算, 多个GNSS测站存在明显的地震永久位移, 最大位移量超过2.0 cm。本文研究可为高频GNSS在地震同震位移监测与震级分析上的应用提供参考与数据支持。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 895-902. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.08.279
2025-01-07西藏定日发生MS6.8地震, 产生了长约35 km的地表变形带。通过高分影像解译、野外地质调查及无人机航空摄影测量等手段发现: 定日地震地表变形带北段主要表现为正断性质的地震破裂带, 垂直同震位错2~3 m, 并可见走滑性质的次级破裂发育; 变形带南段则呈现复杂的变形特征, 既有拉张变形, 又有挤压变形。其中, 拉张变形带主要位于SN向登么错断裂的线性断层陡坎西侧, 其走向与断裂走向一致, 可能是具有构造意义的地震地表破裂带; 挤压变形带则位于拉张变形带西侧, 主要分布于湖蚀浅滩东边界, 走向各异, 其成因推测为在西向推力作用下, 表层冻结层作为刚性滑块沿下伏饱和含水层滑脱, 裂解为多个块体向西滑移并相互挤压碰撞, 形成多个方向的挤压变形带。
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大地测量与地球动力学. 2026, 46(7): 903-912. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2025.10.349
基于二维黏弹性球形地球模型, 利用GRACE卫星的RL06观测数据和VISCO2.5D程序, 对苏门答腊地区地幔黏滞性结构进行约束, 以揭示2004年苏门答腊MW9.3地震引起的同震和震后重力场时空变化特征, 分析重力变化信号中蕴含的地幔黏滞性构造的横向变化信息。首先通过滤波与平滑等步骤处理GRACE卫星重力观测数据, 分离出2004年苏门答腊MW9.3地震伴随的同震与震后重力变化信号。该信号从西南向东北方向呈现负-正-负(印度洋-苏门答腊-马来西亚)的分布态势。在2005—2012年观测期内, 震后重力变化与同震重力变化量级相近, 最大负重力变化达-3.7 μGal, 最大正重力变化为8.3 μGal。在考虑海沟俯冲板块影响的前提下, 采用二维黏弹性地球模型, 运用VISCO2.5D谱元法, 对观测到的大尺度同震与震后重力变化进行模拟。结果发现, 当发震断层洋陆两侧地幔黏滞性系数分别取2×1019 Pa·s和1×1019 Pa·s、海沟附近存在下插板片、岩石圈弹性层厚度为60 km时, 模拟得到的震后重力变化与GRACE观测结果高度吻合, 表明苏门答腊地区震后重力变化主要由地幔黏弹性松弛效应引起, 余震效应引起的重力变化很小。
鄂公网安备 42010602003219号