以各单独测量手段得到的地球自转参数(ERP)为基础,分别输出时域和频域的处理结果,再将每次分析得到的指标参数与国际地球自转服务(IERS)联合解算得到的数据分析结果进行横向对比。结果表明,不同测量手段得到的ERP的时变特征存在一定差异。
基于我国首次到达北极点的第13次北冰洋科考动态GNSS观测数据,从载噪比、多路径效应、伪距噪声、电离层延迟变化率等方面对比分析了BDS和GPS不同频率的观测量特性,并评估其动态定位性能。结果表明,在北极点附近BDS的卫星可见数仍保持在8~14颗,PDOP值优于GPS;北极地区BDS多路径组合观测量RMS在0.2 m左右,B1C和B2a信号多路径组合观测量RMS较小,但其伪距噪声大于B1Ⅰ和B3Ⅰ信号;动态伪距定位结果表明,BDS定位精度与GPS相当,其中B1C/B2a信号无电离层组合的定位性能优于B1Ⅰ/B3Ⅰ信号无电离层组合。
2022年红河MS5.0地震震中位于红河断裂带南段附近,该段由波鲁母-茅草坪断裂和南昏-那炳断裂2条近平行的断裂组成。南昏-那炳断裂表现为晚更新世以来活动,震区内存在显著的水系位错变形。震后野外地质调查发现,在南昏河与南处河间的山脊上存在一条长约1.2 km的地裂缝,其展布特征与南昏-那炳断裂的线性地貌较为吻合。该地裂缝表现出的变形性质与地震的破裂运动特征一致,结合震源机制解认为,南昏-那炳断裂为红河地震的发震构造。
以2022—2023年姑咱台应变监测数据为研究对象,利用时间序列分析方法,通过比较观测点地表在地震发生和未发生时段的应变信号差异,认为MS4.5以上地震发生过程中去趋势的面应变和矫正后的主应变方向都有明显的趋势异常。具体来说,去趋势的面应变在以稳定状态1.1倍的速率持续减小,且方差明显增大时,发生地震的可能性比较大;矫正后的主应变方向在地震发生过程中的变化趋势类似于药物代谢浓度变化曲线模型,且波动周期小,振幅大,与稳定状态时的近似直线趋势明显不同。
利用重庆地震台网记录的2017-11-23—30武隆5.0级地震后1周的连续地震波形数据,采用地震检测与定位程序PALM完成地震序列的微震检测和精定位,得到1 558次地震事件信息,事件数量是重庆地震台网观测目录的4.2倍。重定位后微震目录的最小完备震级MC降至ML0.1,地震目录完备性显著提升,表明PALM微震检测具有较高的效率和准确性。检测后的地震序列微震集簇地为距文复断层5 km的区域,地震深度集中在5~10 km之间,序列分布与断层走向相近。根据余震的空间分布特征,推测该地震的发震构造可能为文复断层在构造底部的隐伏断层。
基于新疆区域数字地震台网波形资料和震相报告,采用CAP方法反演2022-07-03阿合奇MS5.2主震和部分余震的震源机制,同时采用双差定位方法对该地震及其序列进行重新定位。结果表明,阿合奇MS5.2主震震源机制解节面Ⅰ走向259°、倾角44°、滑动角90°,节面Ⅱ走向79°、倾角46°、滑动角90°,矩震级MW4.76,矩心深度为5 km,表明此次地震为一次逆冲型事件。重定位结果表明,阿合奇MS5.2地震序列在空间上呈NW向线性展布,并垂直于断层走向,深度集中在3~6 km。在此基础上,结合该区历史震源机制解、地质构造背景等资料进行综合分析,认为位于柯坪推覆构造根部的索格当他乌断裂为此次地震的发震构造。本文研究能为南天山造山带与柯坪推覆构造接触带中强地震的发震机理提供一定的认识,为区域地震趋势分析提供参考。
为削弱传统动态精密单点定位(PPP)中未模型化的多路径误差,提高高频GNSS实时同震位移精度,本文基于多路径半天球图(MHM)模型构建非差非组合PPP多路径误差改正模型。该方法通过非差非组合PPP解算伪距和相位残差,利用多天残差序列构建MHM模型,将其应用于目标天的动态PPP实时定位解,以2021年美国阿拉斯加州以南8.2级地震为例,对比模型修正前后的实时同震位移。结果表明,E、N、U方向定位结果的平均RMS下降率为52.9%、55.0%和50.7%,整体改善幅度达51.7%。将实时提取的同震位移结果与基线校正后的强震仪结果进行对比,前者能更准确地反映地震时的位移变化,表明本文模型稳定、可靠。
基于2001年以来山西地区小震的震源机制解,反演得到一维应力场时序曲线。结果显示,山西地区应力场3个主轴方位角变化总体平稳,σ1和σ2倾伏角呈同步反向变化,σ3倾伏角近水平,揭示研究区处于长期稳定的水平拉张构造应力场环境。将倾伏角的时间变化分为2001-02-06—2008-12-19和2008-12-20—2023-07-31两个时段,第1个时段反映走滑性质的应力场,第2个时段为正断性质的应力场;在这两个时段内,山西地区发生的中等强度地震大多符合相应的应力场特征。2001年日本9.0级地震对山西地区应力场影响不明显。
为了解珊溪水库地区现今地表形变特征及应力状态,基于2022—2023年共57景哨兵1号雷达影像数据,利用SBAS-InSAR技术获取研究区跨断层形变速率场,并对珊溪水库地区地表形变影响因素进行分析。结果表明,区内地壳整体处于应变累积的缩短状态,库区附近短期地表形变主要受水库蓄水量影响,发震断裂仍处于震间应变累积阶段,应对水库区地表形变情况开展长期监测,为地震危险性评估提供判断依据。
为研究2020年长白山天池火山震群事件产生的地表形变,对长白山天池火山区GNSS数据进行解算,将GNSS观测点视为SBAS-InSAR轨道精练点,并将GNSS与SAR数据处理结果进行对比分析,获取长白山天池火山形变速度场。结果显示,天池火山口附近的形变较为显著,表现为火山口附近扩张抬升及外围地区缓慢沉降。2022年以前,天池火山区经历了大规模抬升,推测是由于地下流体发生了大面积的突然运移;2022年以后,火山口的形变量较小且形变速率降低。具体来看,天池火山口北部与东南方向的地表抬升较为明显,而东北方向则有小范围的下降;西北方向的最大形变速率为-12 mm/a,东南方向的最大形变速率为6.9 mm/a。通过趋势分析法研究表明,天池火山区东部与西南部可能继续收缩,北坡与南坡的扩张趋势减弱,且总体形变速率较2023年以前慢10~14 mm/a,表明震群事件后火山活动整体呈减弱趋势。
以四川省凉山州木里县为例,基于欧洲空间局提供的Sentinel-1A升降轨SAR数据,定量分析SAR卫星地表监测的可视性及不同坡向坡体形变监测的敏感性,并选取区域内典型滑坡开展精细监测和体积反演研究。结合坡向约束条件,利用升降轨LOS向形变监测结果对区域内格石滑坡的三维形变场进行反演,结果表明,该滑坡以水平滑移为主,并沿坡向下滑动,最大水平位移速率超100 mm/a,而垂直向及南北向最大年形变速率在40~60 mm/a,且南北向与垂直向形变特征与滑坡表面的局部地形有关。基于矢量倾斜法和质量守恒法对滑坡进行深度及体积反演发现,该滑坡最大深度区域位于滑坡中部,最大深度达52 m,滑坡体积在(2.2~2.8)×107 m3之间,两种方法反演的滑坡深度及体积结果具有较高的一致性。本文研究结果可为我国西南地区典型滑坡监测、防灾减灾及滑坡的影响范围估算提供技术参考。
基于2014—2023年Sentinel-1升降轨影像,利用顾及长期构造速率的时间网络轨道误差校正方法去除轨道误差,同时联合外部GACOS大气数据和公共主影像叠加法去除大气延迟误差,获取高精度、高密度的鲜水河断裂震间InSAR速度场,揭示出鲜水河断裂以左旋走滑为主的断层运动特征。基于升降轨InSAR速度场解算平行断层走向的运动速度场,结果显示断裂远场两侧平行断层走向速率具有显著差异,约为8~11 mm/a。进一步引入GNSS南北向速度场获取高精度震间三维速度场,并计算高分辨率的最大剪切应变场。结果表明,鲜水河断裂侏倭至康定中段浅层蠕滑运动活跃,其中松林口至康定中段剪切应变最显著,最大量级约为0.6 ustrain/a,最大蠕滑速率约为7.0 mm/a。本文研究结果有助于提升对鲜水河断裂震间变形机制和蠕滑运动特征的科学认知,也可为震间耦合模型反演和地震风险评估提供高质量的数据支撑。
利用中国地震科学实验场(简称“实验场”)和中国大陆构造环境监测网络(简称“陆态网络”) GNSS连续站的北斗数据对2022-09-05四川省泸定县MW6.6地震的静态形变场和动态形变场进行研究。首先,基于高精度GNSS数据处理软件GAMIT/GLOBK,利用相对定位方法对各测站30 s采样数据进行处理,获取震前8 d和震后6 d单日解坐标时间序列,利用震前和震后平均坐标差值提取同震静态位移场。结果表明,最大同震位移位于震中距约39 km处的SYD5(安顺场)站,EW向和NS向位移分别为-19.57±2.08 mm和10.88±1.79 mm;位移随震中距增大而减小,震中100 km以外各测站的同震位移均小于4 mm,在空间分布上静态位移场显示出泸定地震具有左旋走滑特征。然后,基于PRIDE PPP-AR软件利用精密单点定位(PPP)方法对1 Hz采样数据进行处理,获取测站动态位移波形,并利用震前和震后稳定时段各2 min的动态位移均值计算测站静态位移。结果表明,距离震中较近的SYD5(安顺场)、SYB1(康定)、SYE0(栗子坪)和SYD9(冕宁)站记录到明显的动态形变,EW向动态形变明显大于NS向;距离震中最近的SYD5(安顺场)和SYB1(康定)站具有显著的静态位移,其他测站静态位移不显著。最后,对BDS数据得到的静态位移与GPS静态位移进行对比分析,显示二者具有较好的一致性,表明北斗系统能够清晰地记录到发生在实验场中等强度以上地震的同震静态位移。
收集2014-10—2019-04覆盖龙门山断裂带的243景降轨Sentinel-1 SAR数据,获取汶川地震震后形变场,并基于同震破裂模型和区域介质分层模型开展震后黏弹性松弛模拟与震后余滑反演,估算黏弹性松弛和震后余滑对震后形变的相对贡献率,探讨汶川地震震后形变机理。结果表明:1)龙门山断裂带两侧震后形变明显不同,断裂带西北盘表现为LOS向隆升,最大累积形变量约为41.1 mm,位于映秀附近;2)黏弹性松弛模拟值无法解释近场InSAR观测的实际震后形变,但在中远场区域黏弹性松弛引起的形变与InSAR观测结果一致;3)震后断层余滑主要集中在震中邻近区域,且位于同震中未发生明显滑动或滑动较小的区域。本文认为,汶川地震震后形变机制主要包含震后余滑和震后黏弹性松弛,且近场形变以震后余滑为主,中远场形变基本由地壳黏弹性松弛贡献。
收集日本在其周边海域及西北太平洋通过船载调查获取的227个航次海洋重力数据集,应用统计分析法、可视成图法、相关分析法等开展日本重力调查情况及数据质量情况分析,系统分析日本重力数据调查历史、时空分布特征及质量情况。结果显示,船测重力数据与GEBCO地形数据、DTU重力模型数据具有良好的空间一致性,其中与DTU模型的相关系数为0.98,均方根误差为7.7 mGal。本文建立了航迹交点差值模型,并利用交点差误差进行数据测量精度的定量分析,总交点共73 979个,误差为11.85 mGal,内部交点24 822个,误差为9.56 mGal,外部交点49 157个,误差为12.85 mGal,数据测量准确度总体较高,数据一致性较好。
利用微动HVSR方法对皖西地区24个地震监测固定台站的场地响应进行分析,结果表明,由于观测系统故障,4个台站HVSR曲线出现异常,另外20个台站均存在不同程度的放大(衰减)作用,其中4个台站HVSR曲线在0.5~30 Hz频段内呈现平坦现象,场地响应值为1~2倍;其余16个台站HVSR曲线既有单峰形态,也有复杂的双峰、多峰形态,峰值频率在8.5~30 Hz之间,平均值18.8 Hz,中位数17.9 Hz,标准差5.66 Hz,整体偏大,可能与地震计安装在摆墩上,减少了沉积层对测量结果的影响有关;峰值幅度为2.6~10.5倍,平均值6.0倍,中位数5.3倍,标准差2.3倍,可能与地表型地震计更容易受地表条件的影响有关。
基于意大利中部佩鲁贾市某大理石矿山微震监测数据和49个微震特征参数,对比分析神经网络、决策树和随机森林3种机器学习模型在微震信号自动化分类中的精度,通过网格搜索算法优化模型参数提高模型性能,讨论特征参数的选择和分类集的大小对分类结果的影响。结果表明,随机森林分类器在微震信号分类中获得的准确度最高,优化后分类准确度为98.11%,同时减少部分权重小的特征参数,分类计算效率大幅提高,准确度下降较少,训练集与测试集的最佳分配比例为8 ∶2。