大地测量与地球动力学

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《大地测量与地球动力学》编辑部稿件处理流程图解

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2009年 29卷 4期刊出日期：2009-09-26

观测技术地壳形变与地震观测技术

地壳形变与地震

	1	用超限率分析法研究汶川地震的前兆应变变化
		邱泽华;周龙寿;池顺良
		汶川地震前，姑咱台钻孔应变仪观测到频繁的周期从数分钟到数小时的脉冲变化，经过高通滤波，可看出姑咱台钻孔应变仪观测到的脉冲异常变化与汶川地震有明显的相关性。为了验证这种脉冲的异常变化与汶川地震的相关性，提出3条判断地震前兆的相关性特点，并用超限率分析法，对这种前兆异常进行了系统的、定量的分析。这种前兆现象与“地震前驱波”相去甚远，其统计特征与岩石破裂前的声发射现象类同。
		2009 Vol. 29 (4): 1-4 [摘要] ( 1930 ) [PDF 1937KB] ( 2436 )

	5	ITRF框动对GPS连续观测的影响研究
		杨国华;汪翠枝;杨博;张风霜;刘峡;韩月萍
		利用天津GPS连续观测资料，对“框动”问题进行了探讨，通过比较削弱与不削弱“框动”影响所得到的结果发现：削弱后观测值的白噪声大约是削弱前的1/2～2/3；除白噪声以外，同时，也发现非随机噪声也是“框动” 的重要组成部分。
		2009 Vol. 29 (4): 5-9 [摘要] ( 1785 ) [PDF 2386KB] ( 3099 )

	10	GPS连续站的基线变化与青藏块体的现代活动
		郭良迁;胡新康;张风霜;陈长云;孙东颖
		基于近10年的GPS观测资料，计算了青藏块体及周边的GPS连续观测站点间的基线变化，并以此研究了空间大尺度的地壳块体和构造带的活动。青藏块体的西部北西方向的基线表现为伸长，地壳在该方向上呈现拉张变化，东部北东方向的基线缩短速率较大，表明该方向地壳压缩强烈。在昆仑山口西8.1级地震前和汶川8.0级地震前，基线在数月至1年以上的时间内出现显著的异常变化，反映出浅源大地震的发生与大区域构造活动增强有关。
		2009 Vol. 29 (4): 10-14 [摘要] ( 1701 ) [PDF 1481KB] ( 2899 )

	15	中国大陆块体的相对运动与强震的关系
		张跃刚;张晶;王敏
		用多期GPS观测数据，建立不同时段中国大陆块体的刚性运动模型，分析中国大陆块体的相对运动。通过分析中国大陆板内块体地壳形变的动态演化，研究地壳形变量在不同时空动力作用变化的状态下偏离背景场的变化，并分析对中国大陆地震活动的影响。其结论是中国大陆内部块体总体上呈东向运动，且运动速率有别。其中，西藏块体运动速率最大，向北、向东逐渐减弱；相对于西部块体，东部块体的运动方向存在顺时针旋转的现象；不同时段各块体的运动均存在动态差异；各块体运动变化也并非完全一致，个别块体呈现出相对独立的运动特征。
		2009 Vol. 29 (4): 15-20 [摘要] ( 1765 ) [PDF 2069KB] ( 3226 )

	21	库赛湖-玛沁断裂带东段断层通道波的观测研究
		潘纪顺;张先康;姚志祥;刘志
		断层通道波由地震波在断层带内低速介质和高速围岩之间的界面内侧多次反射相干而形成，只要震源和观测点在断层带内或附近，就可以观测到跟在S波后边的呈现长周期、大振幅的断层通道波。通过横跨库赛湖-玛沁断裂布设的小点距地震测线获得的断层通道波数据，利用有限差分正演模拟分析表明：库赛湖玛沁断裂带东段（L2测线附近）的地表宽度为225 m，在150 m以下，断层带的宽度减小到175 m。
		2009 Vol. 29 (4): 21-25 [摘要] ( 2144 ) [PDF 3321KB] ( 3667 )

	26	云南地区构造应力场与强震活动关系研究
		李玉江;陈连旺;李红;叶际阳
		综合考虑云南地区三维波速结构、活动地块构造、地震活动性等多种因素，建立研究区的三维有限元模型。利用GPS观测资料确定有限元模型的边界条件,模拟了云南地区构造应力场的分布状态。结合云南地区近百年来发生的6级以上强震，探讨该地区构造应力场与强震分布的关系。对比分析表明，区域构造应力场的过渡区与已发强震具有较好的对应性, 并指出了值得注意的3个潜在地震危险区。
		2009 Vol. 29 (4): 26-29 [摘要] ( 1779 ) [PDF 2232KB] ( 3006 )

	30	通过重力场用蚁群算法反演活动断层运动
		刘宁;张永志;吴小利;刘锋
		根据河西地区2002—2003年和2004—2005年的重力观测资料，用蚁群算法反演皇城塔尔庄断层的运动。反演结果表明：蚁群算法可以有效地求解断层的三维滑动速率，计算结果与用地质等方法得到的结果基本吻合。反演结果显示皇城塔尔庄断层的滑动速率呈空间不均匀性分布特征。
		2009 Vol. 29 (4): 30-33 [摘要] ( 1764 ) [PDF 1482KB] ( 2963 )

	34	渭河盆地现今地壳水平运动及应变特征
		瞿伟;张勤;王庆良;凌晴;
		利用2001—2004年GPS观测资料，研究渭河盆地的地壳水平运动特征和应变特征，探讨地壳水平应变特征分布与地震活动的关系。结果表明：1)相对于稳定的鄂尔多斯块体, 研究区东、西两侧地壳水平运动存在差异性运动,其中渭河盆地中部的彬县西安蓝田一线两侧GPS站点的水平速率明显较大；2)关中地区泾阳-西安-咸阳-临潼一线地区表现出最大剪应变高值区,并且附近等值线密集,应变梯度大，与铜川-泾阳-临潼-渭南一带的小震频发区相互对应。
		2009 Vol. 29 (4): 34-37 [摘要] ( 1674 ) [PDF 1640KB] ( 3706 )

	38	定远ML4.7地震前后皖北区域重力场的变化特征
		徐如刚;张毅;顾春雷;王雷;朱志春;孙少安;李辉
		利用安徽皖北流动重力监测网2005—2007年的流动重力观测资料，分析了安徽定远ML4.7地震前后皖北区域重力场的动态变化特征。研究结果表明：地震发生在重力负值变化(高值区附近的重力变化)高梯度带上；震前震中附近重力场发生明显减弱，并沿断裂产生重力变化高梯度带；震后重力场呈松驰反向恢复；重力场的动态变化清晰地反映出震源应力场引起的重力源兆变化特征。
		2009 Vol. 29 (4): 38-41 [摘要] ( 2196 ) [PDF 2384KB] ( 2482 )

	42	九江-瑞昌5.7级地震余震震源机制解
		曾文敬;赵爱平;汤兰荣;李传江;邹水林
		基于层状介质中的点源位错模型，利用流动台网记录，反演得到了九江-瑞昌5.7级地震的112个ML≥1.5余震的震源机制解，对震源机制解结果的分析表明：1）九江-瑞昌5.7级地震的余震破裂走向的优势分布为NNW和NEE，倾角50～60°,滑动角-60～-100°；2）震源区应力场的主压应力轴方位呈近EW方向分布，主张应力轴方位近NS向，与江西北部构造应力场特征基本一致。
		2009 Vol. 29 (4): 42-47 [摘要] ( 1719 ) [PDF 948KB] ( 2879 )

	48	汶川Ms8.0地震前的潮汐变化分析
		陈志遥;吕品姬;李正媛;赵斌;林穗平
		为研究汶川8.0级大地震前的潮汐异常变化，选取距震中400 km以内的9个定点地壳形变观测台站的观测数据，对地震前的长序列观测资料进行了潮汐分析，发现潮汐参数震前出现超出2倍方差的异常反映，且距震中距离越近，异常变化幅度越大；NS分量异常呈先远后近的现象。
		2009 Vol. 29 (4): 48-50 [摘要] ( 1905 ) [PDF 2020KB] ( 3821 )

	51	沙河地震台地热对比观测分析
		何案华;赵刚;薛娜;王军;郭藐西;郭柏林;付子忠
		通过对沙河地震台同一观测深度上两台数字式温度计产出的连续资料进行曲线拟合、离散分析等，认为两套仪器产出的观测数据真实可靠，温度变化趋势特征一致，温度值几乎恒定地相差0.007 5℃，是井下温度变化的真实反映；并且总结出在地热前兆台站安装两套地热仪进行同层温度对比观测的具体操作方法，从而解决了实际观测中出现数据异常时不能确认是前兆异常还是仪器故障的难点。
		2009 Vol. 29 (4): 51-54 [摘要] ( 1774 ) [PDF 2142KB] ( 2737 )

	55	30°N两侧东海海平面的低频变化及其与ENSO的关系
		刘雪源;刘玉光;郭琳;顾艳镇
		利用1992年12月—2007年5月的高度计资料，研究东海海平面的变化特征。分析表明，近14年来长江口海域及30°N以南东海海平面的平均上升高度分别为57.7 mm和40.9 mm，各海域的海平面上升速度不完全相同。研究发现，东海海平面与南方涛动指数（SOI）二者的低频分量具有明显的相关关系，东海海平面显著受SOI调制，但30°N两侧海域SLA与SOI的相关性相反。东海纬向风应力与当地SLA、SOI具有很好的相关性；大气环流的辐散带两侧风场的差异，导致两侧海域平均SLA与纬向风应力距平的低频分量之间的相关关系不同（30°N 以南的海域二者呈负相关性，长江口海域则呈正相关性）。将坐标系进行旋转后，获得与当地海平面异常相关最大的风应力方向。对SLA与新坐标系下风应力距平u的低频分量分析发现，长江口海域、30°N 以南东海对海平面影响最大的风应力距平u方向分别为东偏南70°、东偏南23°。风应力距平u分量与SLA、SOI的低频分量呈现更好的相关性，由于辐散带在大气环流中的调制作用，导致30°N 两侧海域海平面和风应力距平u对SOI响应相反。ENSO通过大气环流过程对东海海域的风场产生影响，当地风场通过纬向风应力对东海海平面的年际变化产生调制作用。因此，ENSO可以通过风应力对东海海平面产生影响。
		2009 Vol. 29 (4): 55-63 [摘要] ( 2236 ) [PDF 5952KB] ( 2909 )

	64	热带太平洋海域低频海平面异常信号研究
		郭琳;刘玉光;刘雪源;吕学珠;李轶斐
		基于1992年11月—2007年5月的高度计资料，分析了热带太平洋海域年际变化的海平面异常，发现：1）周期为24~42个月的海平面异常携带着较完整的ENSO信息；2）SLA_2442的循环不仅存在于强厄尔尼诺时期，也存在于弱厄尔尼诺时期，甚至会发生在非厄尔尼诺时期；3）在各循环中，南北半球都存在SLA_2442信号的循环回路，呈皆扁“O”形，但关于赤道不对称,其纬向通道分别位于赤道、9.86°N和8°S附近。
		2009 Vol. 29 (4): 64-69 [摘要] ( 1755 ) [PDF 2632KB] ( 2902 )

	70	利用卫星测高数据反演中国海及邻近海域海底地形
		李大炜;李建成;丰海;蒋涛
		基于重力异常与海底地形之间存在近似的线性关系，利用卫星测高数据所得到的中国海及邻近海域的海洋重力异常资料和ETOPO2v2全球数字高程模型，反演了中国海及邻近海域2′×2′的海底地形，并与ETOPO2v2模型以及船测海深进行比较，验证了计算结果的可靠性和有效性。
		2009 Vol. 29 (4): 70-73 [摘要] ( 1980 ) [PDF 2990KB] ( 3301 )

理论方法研究

	74	中国大陆主要块体水平运动协方差函数确定方法研究
		柴洪洲;崔岳;翟天增;明锋
		针对最小二乘配置中协方差函数的确定问题，顾及地壳运动的物理特征和空间属性，提出了引入地球物理模型计算值做中心化，同时分区、按方向确定协方差函数的新方法。利用实测数据，结合抗差估计，建立了更具代表性的中国大陆主要块体水平运动的协方差函数模型。采用该模型，计算结果具有更合理的解释性。
		2009 Vol. 29 (4): 74-78 [摘要] ( 1806 ) [PDF 929KB] ( 2851 )

	79	GPS观测数据的小波阈值法消噪
		吴继忠;
		利用小波变换对GPS观测数据进行阈值法消噪，比较了软阈值处理和硬阈值处理及几种阈值确定准则的处理结果。结果表明观测数据经过小波消噪后，整周模糊度解算的可靠性有所增强，基线解算的精度也得到了提高，但不同的阈值处理结果有较大差异，总体上软阈值处理的结果优于硬阈值处理的结果，4种阈值确定准则中固定阈值原则的效果最佳。
		2009 Vol. 29 (4): 79-82 [摘要] ( 1849 ) [PDF 1960KB] ( 3611 )

	83	一种单频GPS周跳探测的自适应滤波算法
		曹轶之;隋立芬;王威
		基于多普勒观测值，利用一自适应两阶段卡尔曼滤波器，得到载波相位观测值的估值，与实际载波相位观测值比较，顾及高采样率GPS载波相位观测值误差的时间相关性，获得白化的载波相位观测残差序列，用来探测单频GPS周跳并加以修复，该算法适用于高采样率的单频GPS数据。应用采样率为1s的GPS动态数据测试表明，该算法在载体平稳和机动阶段，都能检测1周的周跳。
		2009 Vol. 29 (4): 83-87 [摘要] ( 1885 ) [PDF 765KB] ( 2894 )

	88	星载加速度数据在动力学定轨中的应用
		匡翠林
		在对空间飞行环境十分复杂的低轨卫星进行动力学定轨时，常规的摄动力模型化方法难以胜任厘米级精度的定轨任务。利用星载加速度计数据代替卫星所受非保守摄动力进行动力学定轨的方法，研究对重力卫星CHAMP和GRACE的定轨试验。结果表明，该方法能获得厘米级的定轨精度，比常规的对所有摄动力进行模型化的方法精度高，与经验力模型误差补偿方法精度相当。
		2009 Vol. 29 (4): 88-92 [摘要] ( 2028 ) [PDF 1630KB] ( 3307 )

	93	半参数模型在系统误差处理中的应用
		刘爽;张松林;童小华
		为了说明半参数模型在测量数据处理中的应用，分析了系统误差性质对半参数模型解算结果的影响，探讨了半参数模型处理系统误差的适用条件，并设计一组模拟算例进行验证。解算结果表明：当系统误差的数量级与偶然误差的数量级相差不大、系统误差的频率比较小且与观测值频率之间的相关性比较小时，半参数模型才能有效地处理观测值中存在的系统误差项，消除或者削弱系统误差对观测值的影响。
		2009 Vol. 29 (4): 93-96 [摘要] ( 1966 ) [PDF 1751KB] ( 3019 )

	97	机载三维激光扫描点云非地面点剔除算法
		何正斌;田永瑞
		在机载LIDAR所获得的三维点云数据处理中，重要的是将点云数据中的地面数据和非地面数据分离。针对基于坡度的扫描线滤波方法存在的问题，提出一种基于坡度的伪扫描线点云数据滤波算法。该算法可以避免滤波前的预处理过程，且能保证每条伪扫描线首个判断点的属性为地面点。此外，为了避免同一地形在两相邻伪扫描线间可能存在的不吻合，通过移动窗口曲面拟合滤波方法再次进行调整。实验验证该组合算法具有一定的有效性。
		2009 Vol. 29 (4): 97-101 [摘要] ( 1781 ) [PDF 4275KB] ( 3494 )

	102	基于整体最小二乘的地面激光扫描标靶球定位方法
		鲁铁定;周世健;张立亭;官云兰
		通过分析标靶球定位的最小二乘定位方法及其存在的问题，提出了一种地面激光扫描标靶球定位的整体最小二乘标靶球定位方法，并推导给出了两种整体最小二乘解算法，该方法可同时考虑系数矩阵误差的影响。利用真实数据进行验证的结果表明：整体最小二乘法比最小二乘法能够得到精度更高的解算结果，有利于提高标靶球体定位的准确度。
		2009 Vol. 29 (4): 102-105 [摘要] ( 1911 ) [PDF 1771KB] ( 3276 )

	106	提高GPS载波相位平滑伪距定位精度的算法研究
		张成军;杨力;陈军
		对载波相位平滑伪距的原理和数据预处理进行了探讨，给出提高其定位精度的处理方法和流程。通过两个算例得到如下结论：对C1和P2码进行相位平滑可有效提高伪距定位精度，较长时间观测定位精度可达1 m左右，利用精密星历改进后，平滑伪距的定位精度可达0.5 m左右；对P1和P2码进行相位平滑对定位精度提高不大，较长时间观测平滑前后的定位精度均可达到0.6 m，利用精密星历改进后，精度可达0.3 m；在动态测量后处理中，绝大部分历元利用精密星历结合相位平滑的定位精度可达2 m。
		2009 Vol. 29 (4): 106-110 [摘要] ( 1864 ) [PDF 1637KB] ( 3403 )

	111	GPS Block IIR(M)星载原子钟钟差预报研究
		戴伟;焦文海;李维鹏;贾小林
		在实测数据较少的情况下，采用何种模型能对GPS Block IIR（M）卫星钟差进行最佳预报?经研究发现，采用GM(1，1)AR(p)复合模型进行1天短期预报的精度在1 ns之内，进行10天长期预报的精度在10 ns之内，这不仅优于二次多项式和GM（1，1）等传统钟差预报模型，而且好于IGS(the International GPS Service for Geodynamics)提供的预报钟差7 ns的精度。
		2009 Vol. 29 (4): 111-115 [摘要] ( 2000 ) [PDF 920KB] ( 3074 )

	116	一种新的对圆形标志定位算子的不确定性估计方法
		闫丽丽;高井祥;孙久运;
		对已有的圆形标志中心定位方法进行改进，提出一种新的基于非线性最小二乘拟合的标志定位方法。并推导出定位算子的不确定性公式，用蒙特卡洛积分方法计算在不同置信水平下的置信区间。实验表明，在摄影比例尺为1：75的条件下，新的定位算子比子像素定位算子有更低的不确定性，精度提高了将近10倍，可以达到0.02个像素左右。
		2009 Vol. 29 (4): 116-119 [摘要] ( 1658 ) [PDF 1002KB] ( 3381 )

	120	基于GML空间数据库的开放式WebGIS关键技术研究
		兰小机;韩立钦
		空间数据互操作和服务共享一直是开放式WebGIS追求的目标，用GML对空间数据进行统一编码，并设计针对GML文档存储的GML空间数据库达到空间数据的互操作目的，利用Web服务技术实现系统之间的互操作，通过XSLT技术把GML文档转换成SVG在客户端进行显示。系统从数据源到客户端显示都基于开放式标准进行，以此实现真正意义上的系统的完全开放。
		2009 Vol. 29 (4): 120-123 [摘要] ( 1813 ) [PDF 595KB] ( 2540 )

	124	基于Kalman滤波的BP神经网络方法在大坝变形预测中的应用
		李捷斌;孔令杰;
		基于卡尔曼滤波的BP神经网络方法，对大坝变形观测数据进行滤波处理，用滤波后的数据参与BP网络的训练,使网络具有动态特性，减小了神经网络陷入局部极小值的可能性,提高了神经网络的泛化能力。实例证明,该方法具有很高的预测精度和较强的泛化能力。
		2009 Vol. 29 (4): 124-126 [摘要] ( 1688 ) [PDF 698KB] ( 2974 )

	127	基于小波分析与LSSVM的滑坡变形预测
		李潇;徐进军
		从时频分析角度出发,探讨利用小波分析与LSSVM模型作滑坡变形预测。其步骤为利用小波变换把变形时间序列分解成具有不同频率特征的分量，再对重构后的近似序列和细节序列分别利用LSSVM进行预测并将结果融合。实例结果表明，基于小波分析与LSSVM的滑坡变形预测方法预测精度高于GM(1,1)、AR和单一的LSSVM方法。
		2009 Vol. 29 (4): 127-130 [摘要] ( 1921 ) [PDF 808KB] ( 3051 )

	131	Hilbert-Huang变换在固体潮分析中的应用
		陈涛;李正媛;陈志遥;吕品姬;赵兵;林穗平
		用(HHT) HilbertHuang方法分析了倾斜固体潮数据，即通过经验模态分解，将信号分解成一系列本征模态函数，再通过Hilbert变换得到三维时频空间的Hilbert谱。
		2009 Vol. 29 (4): 131-134 [摘要] ( 1958 ) [PDF 3541KB] ( 3085 )

	135	两种推估模型在格网坐标转换中的应用
		郭充;吕志平;于兴超;徐基刚
		2000国家大地坐标系(CGCS2000)的启用，使得许多测绘成果的坐标面临转换，需要研究具有较高精度的坐标转换方法。天文大地网向高精度地心坐标系进行坐标转换时，使用Bursa模型在完成转换后仍留有较大的残差，为了提高转换精度，使用格网坐标转换方法对残差进一步拟合，并将协方差函数推估模型和多面函数推估模型分别用于推估格网节点的坐标残差改正量。实验分析表明，基于这两种推估模型的格网坐标转换方法转换精度相当，均可有效地拟合剩余残差，使得整体转换后的残差保持在一个较小的量级，取得较高转换精度。
		2009 Vol. 29 (4): 135-139 [摘要] ( 1815 ) [PDF 475KB] ( 2833 )

	140	GRACE与SLR J₂ 项时间序列的小波分析
		朱广彬;李建成;文汉江;丁剑
		利用小波功率谱分析和离散小波变换，对CNES/GRGS、CSR、GFZ等研究机构发布的GRACE时变重力位模型的J2项时间序列进行了周期分析和特征提取，并与利用SLR跟踪数据获得的J2项时间序列的分析结果进行了比较，结果显示：SLR跟踪数据获得的 J2项相较GRACE J2项具有更明显的季节性变化特征。GRACE 时变重力位模型的 J2项中混淆进了161天的周期信号，是由海洋潮汐模型中存在的太阳半日分潮S2项的误差引起的。
		2009 Vol. 29 (4): 140-143 [摘要] ( 2011 ) [PDF 3557KB] ( 3015 )

观测技术

	144	超短基线伸缩仪的研制
		李家明;姚植桂;张卫华;梅建昌;
		介绍USBE-1型超短基线伸缩仪总体设计思想、整体结构和主要部件的工作原理及台站试验情况。试验结果表明，由于开发了密封结构的高精度电容微位移传感器，缩短了仪器基线长度，在不大于1 m条件下也能记录到清晰的应变固体潮汐，满足了较小的工作空间及地震应急监测等需要。
		2009 Vol. 29 (4): 144-147 [摘要] ( 1899 ) [PDF 931KB] ( 3685 )

	148	大桥变形结构的精密测定及三维重建
		廖中平;沈云中;周泽波;蔡士毅
		结合宁波灵桥因火灾变形结构的测定与三维重建，探讨了变形结构的精密测定方法以及根据离散点三维坐标测量结果，基于Delaunay三角剖分和三角形三次方程插值的理论和方法，重建变形体表面三维曲面，并给出反映其变形大小的2D、3D图。结果表明，该方法能够检测并表达变形体的形变大小，且拟合曲面光滑。
		2009 Vol. 29 (4): 148-151 [摘要] ( 1715 ) [PDF 3067KB] ( 3029 )

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