大地测量与地球动力学
 
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2008年 28卷 4期
刊出日期：2008-10-18
观测技术 院士论坛 地壳形变与地震 观测技术
   
院士论坛
1 与动态地球和信息时代相应的中国现代大地基准
陈俊勇
介绍日本、韩国、蒙古、新西兰、马来西亚等国家的大地基准现代化的进展；对中国大地坐标系统和大地坐标框架的现状和问题、以及将于2008年7月1日启用的中国地心坐标系统2000 (CGCS2000)的坐标框架进行评述。
2008 Vol. 28 (4): 1-6 [摘要] ( 3055 ) [PDF 422KB] ( 2977 )
地壳变形与地震
1 GPS资料揭示的汶川8.0级地震前地壳动态演化特征
张晓亮;张希;王双绪;蒋锋云;朱良玉
利用中国大陆1999年以来3个时段的GPS速度场，研究了汶川8.0地震前的地壳动态演化特征。研究结果显示：1)汶川地震发生在区域地壳挤压运动明显受阻的区域，孕震区附近存在一较大的障碍体，震中附近断层多年来处于强闭锁状态；2)随着地震发生日期的临近，震中西侧压性区表现出明显的向东逐步扩张态势，局部地区主压应变方向出现向北偏转，右旋剪切作用明显增强；3)汶川地震同震变形及6级以上余震分布表现出的区段性与断裂带及附近分段性运动变形特征密切相关。
2008 Vol. 28 (4): 1-5 [摘要] ( 1393 ) [PDF 2412KB] ( 2648 )
地壳形变与地震
7 汶川8.0级地震前后龙门山断裂活动特征浅析
焦青;杨选辉;许丽卿;王博
利用跨龙门山断裂的流动短水准观测资料分析了汶川地震前后各测点的变化特征。分析认为：1)汶川地震前（2006年）跨断层短水准观测到了龙门山断裂的活动，且在震前均出现不同程度的加速活动特征；2)震前龙门山断裂中南段为逆断层活动，地表变形呈反“S”型；3)跨断层位移测量反映了汶川地震区域地表应力集中、释放的时空演化过程，且机理解释与震源机制解基本一致。
2008 Vol. 28 (4): 7-11 [摘要] ( 2065 ) [PDF 2968KB] ( 3798 )
12 青藏块体东北缘近期地壳水平运动与应变积累
张希;张晓亮;王双绪;蒋锋云
利用青藏块体东北缘2001—2004年、2004—2007年GPS水平运动速度场结果，借助负位错模型，研究该区当前的地壳水平运动特征与应变积累状况。分析表明：经昆仑山、玉门、民乐地震后一段时间的调整，2004—2007年青藏块体东北缘总体反映与长期背景场一致的应变场重构特性。祁连山断裂带东段应变大体维持2001—2004年的积累背景；祁连山断裂带中—西段、庄浪河断裂南段及甘南地块、河西走廊较2001—2004年应变积累有所增强；阿尼玛卿断裂带东段、秦岭北麓断裂存在应变积累趋势。
2008 Vol. 28 (4): 12-16 [摘要] ( 3077 ) [PDF 2001KB] ( 3465 )
17 苏鲁皖地区现代构造活动性研究
郭良迁;黄立人
苏豫皖地区1956—1999年水准复测资料结果表明：胶东地块、苏北地块、泰沂蒙地块和淮河地块的现代构造活动主要以掀斜为主，有的地块在某些时间段以拗陷为主。4个地块中，1956—1978年胶东地块活动性较强，与同时期郯庐断裂带北延地段的渤海Ms7.4地震孕育发生有关；1978—1985年和1990—1995年苏北地块活动性较强，分别与苏北地块东部南黄海Ms6.2 和Ms6.1地震有关。
2008 Vol. 28 (4): 17-24 [摘要] ( 1976 ) [PDF 7156KB] ( 2786 )
25 昆仑山Ms8.1地震对川滇地区地壳运动影响分析
方颖;江在森;顾国华
利用GPS观测结果，分析川滇地区地壳变形与昆仑山大地震的时间相关性，结果显示，川滇地区部分GPS站点与昆仑山地震震中周围站点的位移长度有很好的时间相关性。同时借助主成分分析方法，分析了昆仑山大地震引起川滇地区地壳变形的时空演化过程，得出以下初步结论：昆仑山大地震引起的空间变形范围较大，主要表现为南北向位移的变化。川滇地区受大震影响的范围主要集中在川西北地块，尤其是其南边界洱源断裂、小金河断裂附近，位于滇中地块的站点，几乎没有受到影响。川滇菱形块体以东、以北的站点受影响的程度明显减弱，川滇菱形块体东边界形成明显的变形分界线，而其西边界——澜沧江两侧的变形程度差异不大。昆仑山大地震引起的变形可能以川滇菱形块体东边界为主线，沿弧型剪切构造带向东南传递。
2008 Vol. 28 (4): 25-30 [摘要] ( 2232 ) [PDF 3292KB] ( 3201 )
31 GPS数据约束的昆仑Ms8.1地震断层的分段模型
邓明莉;孙和平;徐建桥
利用InSAR结果反演得到的多破裂断层模型， 用GPS数据为约束，根据点位错理论，运用向前模拟的方法，通过修正部分震源参数，得到了新的昆仑Ms8.1断层模型。由该模型模拟得到的理论同震水平位移无论是在方向还是大小上，较之由以前的多破裂断层模型模拟得到的理论同震水平位移更符合GPS观测结果，整体上也与野外考察结果更接近。在此基础上，还给出了昆仑Ms8.1地震的同震垂直位移及重力变化。
2008 Vol. 28 (4): 31-37 [摘要] ( 2069 ) [PDF 4155KB] ( 3668 )
38 基于SRTM的三峡库区地壳垂直形变数值模拟
梁小熙;杜瑞林
根据三峡地区的数字地形模型，模拟三峡工程３次蓄水后的水体负载，利用Farrell提出的质量负荷产生的地壳形变理论，推算３次蓄水后三峡水库库区的垂直形变。结果显示：垂直形变的分布与新增库容的分布相一致，且形变量随距库岸距离的增加而迅速减小。
2008 Vol. 28 (4): 38-43 [摘要] ( 2228 ) [PDF 5293KB] ( 3389 )
44 地震火山活动产生重力变化的理论与观测研究的进展及现状
孙文科
简述位错理论研究的历史、现状及在地震学和大地测量学中的贡献,特别是关于球对称以及三维球形地球模型的位错理论及其等震重力变化研究的最新成果。讨论位错理论应用于重力卫星观测数据解析时的计算方法和可能的应用问题。通过观测实例，介绍地震火山活动产生的重力变化的理论与观测研究的进展和重要成果。
2008 Vol. 28 (4): 44-53 [摘要] ( 2734 ) [PDF 5074KB] ( 3754 )
54 断层位错引起的地表重力变化特征研究
谈洪波;申重阳;李辉;
基于均匀、各向同性、无限弹性半空间中有限矩形断层位错引起的地表重力变化的理论，研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表重力变化图像的特征。得到：1)在1条断层错动引起的地表重力变化中，地表高程变化对其影响最大，密度变化和水平位移变化的影响相对较小；断层埋深、倾角、错动量的大小和错动方式均对地表重力变化图像的影响较大；2）对两条断层组合情形，断层同一深度分布时，地表重力变化与断层之间的相对位置密切相关；断层不同深度分布时，地表重力变化主要受浅部断层的影响，但深部断层错动也可能对地表重力变化产生较大的影响。
2008 Vol. 28 (4): 54-62 [摘要] ( 2718 ) [PDF 10157KB] ( 2708 )
63 三峡水库巴东地区的地震活动分析
李峰;韩晓玉;但卫;耿爱玲
三峡巴东库段及邻区的地震活动在时间、空间和强度上的变化主要是由水库蓄水引起的。经对地震基础资料及波形特征的分析后认为：区内地震活动可分为天然构造地震和非构造地震两种成因类型，其中后者包括溶洞塌陷地震、矿洞塌陷地震和山体崩滑地震等。
2008 Vol. 28 (4): 63-67 [摘要] ( 2210 ) [PDF 3960KB] ( 3389 )
68 利用GPS监测天津市地面沉降的可行性研究
董克刚;易长荣;许才军;王威
根据天津市12个GPS连续观测站两年的监测资料，探讨利用GPS技术监测天津地区地面沉降的可能性。结果表明GPS处理得到的高程序列比较精确，重复性优于3mm，可以反映监测区内地面沉降的年变化状态，且与水准测量结果保持一致。
2008 Vol. 28 (4): 68-71 [摘要] ( 2907 ) [PDF 1496KB] ( 3372 )
72 国内绝对重力实验观测比对
玄松柏;邢乐林;何志堂;张世伟;李辉;
为标定FG5绝对重力仪及检测其性能，于2008年1月在中国地震局地震研究所的3053测点进行了绝对重力测量比对。研究表明，绝对重力仪FG5-214与FG5-232具有较好的一致性，二者几乎不存在系统误差；两台仪器都具有较强的抗干扰能力，重复性很好，内符合测量精度达（2~3）×10 -8 ms -2。
2008 Vol. 28 (4): 72-74 [摘要] ( 2120 ) [PDF 502KB] ( 4148 )
75 GPS观测约束下的中国大陆活动地块运动学模型
王伟;王琪
利用中国大陆及邻区1 683个GPS测站的观测资料，建立由31个活动地块组成的大陆变形运动学模型，这些地块主要以约30条产状各异、滑动速率不等但不高于20 mm/a的第四纪活动断层为边界。模拟中将大陆构造变形视为活动地块的刚性旋转和地块边界断层闭锁的弹性变形的综合响应。结果表明，在GPS观测精度内，该模型整体上较好地反映了中国大陆构造变形的主要特征。模型给出的主要断层滑动速率在青藏高原及周边为6~18 mm/a,在中国东部地区为1~4 mm/a,与地质长期速率比较一致；模拟表明地块内部变形不过10×10 -9/a, 与50~100 km宽的边界带局部变形相比，块体内部变形十分有限。这说明块体的旋转运动而非连续分布变形是大陆构造的主要活动方式，板块构造原则仍可用来刻画大陆变形的运动学特征。
2008 Vol. 28 (4): 75-82 [摘要] ( 2081 ) [PDF 1534KB] ( 4243 )
83 联合卫星重力和卫星测高数据研究中国近海上层地转流
周旭华;王虎彪;詹金刚
利用卫星测高技术获取的海面异常，结合卫星重力资料得到的稳态海面地形，研究了中国近海多年平均上层地转流及南海冬夏典型季风期表层地转流的变化特征。结果表明，黑潮对我国近海环流影响明显，南海上层地转流呈显著的季节性变化。冬季南海的整体环流呈气旋状，南部和北部各有一个次海盆气旋式环流；夏季南海的总环流呈反气旋型。与卫星跟踪漂流浮标观测结果比对，发现两者基本一致。
2008 Vol. 28 (4): 83-88 [摘要] ( 2022 ) [PDF 3602KB] ( 3504 )
理论方法研究
89 正交曲线坐标系应变张量的普适表达
刘序俨季颖锋梁全强
将表征笛卡儿坐标系度量张量的拉梅系数与单位向量重新赋予后，代入正交曲线坐标系中，发现笛卡儿坐标系的应变张量为其拉梅系数与单位向量的函数。利用笛卡儿坐标系与正交曲线坐标系变换矩阵，推导出对正交曲线坐标系的位移分量微分进行改正的数学表达式，并给出了正交曲线坐标系应变张量的普适表达式。
2008 Vol. 28 (4): 89-96 [摘要] ( 2438 ) [PDF 667KB] ( 3742 )
97 连续GPS站坐标序列共性误差的提取与形变分析
伍吉仓;孙亚峰;刘朝功
如何去除连续GPS站点坐标时间序列中的共性误差，提高站点坐标精度，对形变分析具有重要作用。使用主成分分析（PCA）和KarhunenLoeve展开（KLE）方法可以很好地从连续GPS网观测站的坐标时间序列中分离出共性误差。用该方法处理了南加州6个跨圣安德烈斯断层的连续GPS网观测站近5年的坐标时间序列，结果表明这些站坐标序列中存在显著的共性误差。去除共性误差后，站坐标序列的均方差有了显著提高，并且形变分析结果的精度得到改进。
2008 Vol. 28 (4): 97-101 [摘要] ( 2077 ) [PDF 1243KB] ( 3691 )
102 小波包消噪方法分析及改进
曲国庆;党亚民;章传银;苏晓庆
对小波包消噪中的两个关键点——阈值的选择和小波包系数的阈值量化进行了分析，并对阈值选择方法进行了改进。通过仿真试验，用信号消噪前后的信噪比和均方误差两个指标对各种方法进行对比分析。结果表明,改进后的阈值选择方法优于其他方法。
2008 Vol. 28 (4): 102-106 [摘要] ( 2095 ) [PDF 1539KB] ( 3417 )
107 连续随机变量非线性函数的期望和方差的 近似求法
张松林;张昆
为了研究近似法对求连续随机变量高阶非线性函数的期望和方差的影响，用典型算例分析了非线性函数的曲率强度对结果的影响。计算结果表明，由近似法求得的期望和方差，与非线性模型的固有非线性度和参数效应非线性度有关，当固有非线性度和参数效应非线性度都较弱时，可以采用近似法；随着函数的非线性强度的增大，随机变量函数的期望和方差的近似计算引起的偏差尤其是对方差
的偏差也不断增大。
2008 Vol. 28 (4): 107-110 [摘要] ( 2812 ) [PDF 347KB] ( 4736 )
111 雷达天线型面测量拟合算法
陈兴权;王解先;
雷达天线长期处于架设状态容易产生变形，为了确保整个雷达系统处于良好运行状态，需定期对天线面进行检测。目前已有的曲面拟合方法往往无法得出曲面的标准方程参数或者得到的参数拟合精度不高。利用一般二次曲面和特征值条件对雷达天线椭圆抛物面方程进行拟合，并阐述了测量坐标与标准坐标之间的转换关系、特征向量与旋转角的关系，将天线椭圆抛物面方程的一般形式转化为标准方程格式。工程实例证明该方法是行之有效的。
2008 Vol. 28 (4): 111-114 [摘要] ( 2641 ) [PDF 540KB] ( 3003 )
115 低轨卫星轨道拟合及预报方法研究
张如伟;刘根友
以低轨卫星CHAMP为例，采用切比雪夫多项式对其轨道进行拟合与外推，分析不同拟合时间长度和多项式阶数对拟合精度的影响，并讨论短时间预报的可行性。切比雪夫多项式与拉格朗日插值、常规多项式的拟合效果的比较结果表明,切比雪夫多项式明显优于后二者。以m级精度的星载GPS单点定轨结果分析切比雪夫多项式对CHAMP卫星轨道的预报精度，验证了该方法的数值稳定性。切比雪夫多项式可用于低轨卫星实时定轨中短时间的轨道外推。
2008 Vol. 28 (4): 115-120 [摘要] ( 2240 ) [PDF 921KB] ( 4743 )
121 基于GA的建筑物振动多频率成分辨识
秦世伟;谷川;潘国荣
基于频谱分析的建筑物振动信号的多频率成分分析方法是一种近似方法，其误差较大，为此提出一种基于遗传算法的新方法——GA辨识法。为了说明GA辨识法相对于频谱辨识法的优越性及其用于建筑物振动信号多频率成分分析的可行性，采用一组模拟信号 （无噪声以及加入随机白噪声）以及一组建筑物振动实际观测数据，用两种方法分别进行信号的多频率成分分析并且对结果进行比较。比较结果说明，GA辨识法优于频谱辨识法。
2008 Vol. 28 (4): 121-124 [摘要] ( 2639 ) [PDF 2427KB] ( 3180 )
观测技术
125 “九五”前兆台站与“十五”前兆台网的整合研究
王军;赵刚;何案华;郭藐西;郭柏林;秦久刚
提出4套“九五”台站与“十五”台网的整合方案，利用这4种方案可以方便地将“九五”仪器接入“十五”地震台网中。其中专用网络接口方式已经在北京白家疃地震台试运行，取得了良好的效果。
2008 Vol. 28 (4): 125-130 [摘要] ( 2535 ) [PDF 1191KB] ( 3228 )
131 “十五”地震前兆观测设备网络通讯规程应用探讨
王秀英;周振安;刘爱春
通过对“十五”前兆设备通讯规程在实际工作中的应用总结，列举了规程在前兆设备网络通讯方式下所显示的优点及不足，并对规程如何完善以适应IPv6网络发展的要求给出了建议。
2008 Vol. 28 (4): 131-135 [摘要] ( 2821 ) [PDF 1247KB] ( 3393 )
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