大地测量与地球动力学
 
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2019年 39卷 3期
刊出日期:2019-03-15

地震地质 观测技术 地球物理解释 地壳运动 现代大地测量 观测技术
   
地震地质
221 浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例
林 松,王 薇,李 媛,周 欣,廖武林

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探,通过数据处理与分析,获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面;对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明,浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效,该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。

2019 Vol. 39 (3): 221-225 [摘要] ( 1252 ) [PDF 17177KB] ( 1711 )
226 江汉盆地典型二级构造带特征分析
卢圣力,赵 江,王秋良

在三维地震资料的基础上,依据构造带划分原则,把江汉盆地构造带划分为三大类,分别为断裂、盐构造及古潜山,共25个,并分别在3个类别中选取一个典型构造带进行讨论研究。

2019 Vol. 39 (3): 226-230 [摘要] ( 1126 ) [PDF 15481KB] ( 1598 )
231 东大别地区岩石圈磁场分布与构造关系分析
储 飞,王 飞,王 雷,潘浩波,肖伟鹏

以东大别地区(115~117.5°E,29.5~32.5°N)岩石圈磁场为基础,通过分解、反演获得岩石圈磁场浅表模型、岩石圈磁场深部模型以及居里等温面埋深分布模型等地下介质磁性结构模型。通过对相关磁异常分布特征的分析发现,东大别地区岩石圈磁场在江淮台隆、郯庐断裂带、下扬子台坳构造地区呈正异常条带或团块分布,在北淮阳褶皱带则是以一条EW向巨大负异常通过。对比岩石圈磁场与浅表磁场发现区内几条隐伏断层的走向及切割深度;岩石圈深部磁场在一定程度上反映区内岩石圈基底的分布及构成;居里面埋深可揭示区内岩浆活动的分布情况。

2019 Vol. 39 (3): 231-235 [摘要] ( 1074 ) [PDF 12490KB] ( 1600 )
236 利用反射地震资料研究吴忠地区崇兴断裂精细结构
李 倩,谭雅丽,姬计法,焦德成,花鑫升,酆少英,刘增祺,郭新景

为了研究宁夏吴忠地区东部隐伏断层的位置、空间展布以及内部构造特征,在可能存在崇兴断层的位置布设了几条高分辨率的浅层地震反射测线。结果表明,崇兴断层为走向北北东、倾向西西北的正断层。浅层反射地震测线控制的崇兴断层延伸长度约12 km,断层倾角较陡,近于直立,南部的WJQ测线上的断点FP1揭示该断层可分辨上断点错断了第四系底界面TQ,而向北的SJDD测线上的断点FP5和WJZ测线上的断点FP6揭示,该断层向上错断了第四系内部界面T02,反映该断层活动性具有北段相对强而南段相对弱的特点。

2019 Vol. 39 (3): 236-240 [摘要] ( 1118 ) [PDF 12169KB] ( 1732 )
241 爆破作用下顺层岩质边坡稳定的可靠性分析
张 祎,王林峰,冯 谦

基于可靠度理论建立顺层岩质边坡稳定的可靠性分析方法,获得顺层岩质边坡可靠指标和失稳概率的计算表达式。以某高切坡为例分析其稳定状态和失稳概率,并据此探讨不同粘聚力、内摩擦角、炸药量和爆心距条件下边坡失稳概率的变化规律。计算结果表明,粘聚力对边坡的失稳概率影响较大;随着内摩擦角的增加,边坡失稳概率近乎线性减小;当单孔药量从10 kg增大到160 kg后,失稳概率增幅97.10%;当爆心距小于20 m时,边坡的失稳概率减小的速度很快,而爆心距超过20 m后边坡失稳概率减小的幅度较小。考虑爆破振动的时效性,爆破荷载使边坡失稳概率增大49.61%,单次爆破振动的影响时间约6 s。

2019 Vol. 39 (3): 241-245 [摘要] ( 1071 ) [PDF 4234KB] ( 1377 )
现代大地测量
246 基于FCM算法的BDS三频载波相位组合观测值优化选取
孟凡军,李树军,潘宗鹏,李忠盼,孙亦成

针对传统GNSS载波相位组合观测值选取过程中效率低、工作量大的问题,在对BDS三频载波相位组合观测值的波长标准、电离层延迟标准、观测噪声标准进行误差分析的基础上,以长波长、弱电离层、弱观测噪声标准作为聚类指标,采用模糊C均值聚类算法对BDS三频载波相位组合观测值进行优化分类选取,最后通过矩阵变换法和实测数据对优化组合进行整周模糊度解算,对组合模糊度方差-协方差阵以及历元间模糊度差值进行分析,证明该方法的可行性和可靠性。

2019 Vol. 39 (3): 246-251 [摘要] ( 1040 ) [PDF 5434KB] ( 1593 )
252 BD-2在轨卫星钟性能分析
王 阳,胡彩波,徐金锋,王宇谱

选取3颗不同轨道的BD-2在轨卫星,以其星载主钟某些时段测量的星地无线电双向时间比对钟差数据为基础,计算频率准确度、稳定度和漂移率。结果表明,BD-2在轨卫星钟的频率准确度优于10-11量级,频率稳定度优于10-13量级,频率漂移率优于10-14量级。其中,GEO-1卫星即将到达系统的设计运行寿命,但其卫星钟的各项性能指标计算结果均符合设计要求,未影响北斗二号系统的服务质量。

2019 Vol. 39 (3): 252-255 [摘要] ( 1140 ) [PDF 2739KB] ( 1409 )
256 中国西南地区GPS大气水汽转换系数模型精化研究
黄良珂,吴丕团,王浩宇,刘立龙

利用中国西南地区19个探空站2011~2014年数据,通过积分法计算大气水汽转换系数K。采用2011~2013年的K值对Emardson模型进行精化,分别构建西南地区不顾及和顾及高程因子的K值模型Emardson-I和Emardson-H。利用2014年积分计算的K值检验这两种模型的预报精度,结果表明:1)相对于Emardson-I模型,Emardson-H模型表现出更高的K值预报精度和更好的适应性;2)在高海拔地区,Emardson-H模型预报精度明显优于Emardson-I模型,表明高程因子是影响高海拔地区K值计算的重要因素。将两种新模型用于拉萨站GPS大气水汽反演,Emardson-H模型表现出更优的反演精度,两种模型的反演精度均优于2 mm。

2019 Vol. 39 (3): 256-261 [摘要] ( 1186 ) [PDF 6089KB] ( 1480 )
262 GNSS多天线基线网单历元模糊度同步解算法
汤佳明,柴艳菊,闻德保,欧吉坤

提出多天线基线网单历元模糊度同步解算法,其具体实现步骤为:1)根据宽巷组合模糊度易于固定的优点,采用附加已知基线长度约束法同步解算各基线的宽巷模糊度,得到dm~cm级精度的近似基线分量;2)将解算得到的各近似基线分量作为约束,同步解算各基线的基频模糊度,以获取mm级精度的基线矢量。该方法的关键在于检验各历元宽巷模糊度解算的正确性,以获取可靠的近似基线分量,为解算各基线的基频模糊度提供准确的基线先验信息。由于动态情况下各历元观测信息比较少,单纯依赖ratio检验不可靠,提出结合基线误差、单位权中误差、基线网模糊度闭合环及ratio值等对多组宽巷模糊度进行检验,避免ratio值设置不当导致模糊度检验中发生纳伪和弃真问题。实测数据结果证明,该处理方法使得模糊度解算的成功率提高1%~2%,可以获取移动平台更丰富的导航信息,提高其服务能力。

2019 Vol. 39 (3): 262-268 [摘要] ( 1027 ) [PDF 5799KB] ( 1576 )
269 顾及观测质量的多系统融合PPP三维凸包选星算法
胡思华,张显云,李 婷,龙 新,李宏达

从卫星空间构型出发,构建多系统融合PPP的三维凸包选星算法;为进一步改善多系统融合PPP的定位性能,提出顾及观测质量的三维凸包选星思路;最后结合实测数据验证并分析各自的选星效果和定位性能。

2019 Vol. 39 (3): 269-272 [摘要] ( 1089 ) [PDF 5037KB] ( 1453 )
273 接收机天线姿态对多路径效应的影响研究
王郁茗,邵利民

为探究GNSS动态精密测量中天线倾斜姿态对卫星信号多路径延迟影响的规律,建立卫星与倾斜天线间的相对位置关系,根据多路径效应综合指标,进行理论分析与实验验证。结果表明,天线姿态发生倾斜时,多路径效应明显增加,有效观测值数量降低,定位精度变差;多路径延迟的大小与天线倾斜方向及角度有关,处于不同方位、高度的卫星信号的多路径延迟具有不同的变化规律。

2019 Vol. 39 (3): 273-278 [摘要] ( 1026 ) [PDF 5169KB] ( 1404 )
279 基于低成本单频u-blox接收机的GPS/BDS定向性能分析
李江卫,马立烨,吴仁攀,孙 伟,吴 多

针对高精度GNSS定向应用场景,通过实验对比对低成本单频u-blox接收机的数据质量和解算精度。结果表明,u-blox接收机GPS、BDS观测值的信噪比略低于测量型接收机;伪距精度分别为0.91 m、0.56 m,相位精度分别为1.35 cm、1.20 cm。在静态观测环境下,u-blox的定向精度可以达到航向0.2°/m和俯仰0.4°/m;动态环境下解算结果稍差,但也可以达到航向0.3°/m和俯仰0.6°/m,略低于高成本测量型接收机单频数据的实时动态定向精度。

2019 Vol. 39 (3): 279-284 [摘要] ( 989 ) [PDF 13730KB] ( 1636 )
地壳运动
285 一种基于Tikhonov正则化的改进多面函数拟合法
彭 钊,陈志遥,李 赫

多面函数拟合法的平滑系数取值问题一直没有得到很好的解决,为此,提出一种基于Tikhonov正则化的改进多面函数拟合法。该方法引入正则化替代平滑系数,根据泛化误差极小化原则确定正则化系数,规避了平滑系数的不确定性,并去除了原方法核函数个数的约束条件。通过GPS水平速度场拟合的实例对改进方法进行验证,并与原方法的结果进行比较。结果表明,改进方法拟合效果稳定,拟合精度和泛化能力较原方法均有明显提高。

2019 Vol. 39 (3): 285-289 [摘要] ( 1110 ) [PDF 5609KB] ( 1413 )
290 黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征
刘长生,倪晓寅,周 晨,张明东,王建丰,赵 谊

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示:2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有:1)地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2)谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深(较长周期)至浅(较短周期)的迁移特征;3)2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4)YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。

2019 Vol. 39 (3): 290-294 [摘要] ( 1001 ) [PDF 8420KB] ( 1622 )
295 利用InSAR资料反演宁洱MS6.4地震震源参数及库仑应力变化
陈晨月,冯光财,高 华,杨怀宁

首先利用ALOS PALSAR数据,通过D-InSAR技术获取2007-06-03云南宁洱MS6.4地震的同震形变场,然后基于Okada弹性半空间位错模型反演该地震的断层几何以及精细滑动分布,最后计算宁洱地震后周边断层的静态库仑应力变化。结果表明,形变主要集中在西盘,最大视线向形变量为51.6 cm;反演得到的震源位置为23.05°N、101.02°E,深度3 km,断层走向145°,倾向49.5°,平均滑动角153°,发震断层为NNW向普洱断裂,断层活动以右旋走滑为主,兼具逆冲分量;断层面最大滑动量为1.2 m,反演得到的震级为MW619。基于库仑应力场发现,磨黑断裂处于库仑应力增加区域,而2014年景谷地震位于负值区域。结合实地考察资料和反演结果表明,宁洱地震为浅源地震,但断层并未出露地表。

2019 Vol. 39 (3): 295-301 [摘要] ( 1215 ) [PDF 13606KB] ( 1727 )
地球物理解释
302 重力数据约束的二维地震层析成像在台湾海峡南部的应用
王 笋,闫 培,刘善虎

地震-重力联合反演可以降低多解性,针对大勘探范围内岩石波速-密度关系存在较大散布的问题,引入交叉梯度结构约束构建统一的目标函数是一种有效的解决方案。利用台湾海峡南部HX-13测线进行验证:由于火成岩侵入体的存在,部分区域难以拾取可靠的地震初至,常规的走时反演无法准确恢复基底面的形态。搜集研究区的船测重力资料,根据地震地质条件和数据特点设置合适的反演参数,实现基于物性和结构双重约束的重力-地震联合反演。由对反演结果的分析和解释可以看出,该方法可在很大程度上弥补地震数据不完备的缺陷,使反演过程稳定,并提高模型的可靠性。

2019 Vol. 39 (3): 302-306 [摘要] ( 1099 ) [PDF 7317KB] ( 1683 )
307 利用EGM2008地球重力场模型研究川西地区水平构造应力场
毛经伦,李 辉,祝意青,李忠亚

利用EGM2008地球重力场模型数据计算川西地区的水平构造应力场。结果显示,采用重力场数据可以快速获得水平构造应力场图像;龙门山断裂带及鲜水河-安宁河断裂带水平构造应力聚集程度较高,构造应力值较大,反映出这些地区地质构造运动活跃;水平构造应力方向从巴颜喀拉块体到华南地块再到川滇块体呈现顺时针方向旋转;构造应力场随着深度的增加呈逐渐减小的趋势,地震活动频率也相应降低;构造应力场等值线密集区构造运动活跃、地震活动频发,表明地震活动与构造应力聚集分布存在一定的对应关系。

2019 Vol. 39 (3): 307-312 [摘要] ( 1084 ) [PDF 10084KB] ( 1646 )
313 矩形棱柱体重力位三阶梯度张量正演计算公式
邱 峰,杜劲松,陈 超

基于位场理论推导出矩形棱柱体重力位三阶梯度张量正演计算的解析公式,采用理论模型对比解析公式与重力位二阶梯度张量中心差分的计算结果,并以是否满足拉普拉斯方程作为检验标准,对推导公式的正确性进行验证。

2019 Vol. 39 (3): 313-316 [摘要] ( 1011 ) [PDF 6501KB] ( 1441 )
观测技术
317 云南地震流动重力监测网建设与映震能力分析
王青华,郝洪涛,汪 健,刘少明,李忠亚,胡敏章

总结云南地区流动重力测网建设,根据分形几何原理,计算云南及周边地区现行测网的空间格网距和空间分辨率,给出最佳格网距为69 km,空间分辨率为61 km。结合近年云南及周边地区流动重力观测成果,绘制重力场变化图像,分析2014-08-03鲁甸6.5级地震、2014-10-07景谷6.6级地震以及2015年以后大理-保山一带部分5级以上地震相关重力场变化。综合分析认为,云南及周边地区流动重力监测网能识别5级以上地震相关的重力变化,但个别地区监测能力仍需加强。

2019 Vol. 39 (3): 317-324 [摘要] ( 1145 ) [PDF 36096KB] ( 1633 )
325 基于长度标准装置提高激光跟踪仪测量精度的方法
梁 静,王 铜,董 岚

为了提高激光跟踪仪的测量精度,针对激光跟踪仪测量重复性高的特点,提出基于长度标准装置对激光跟踪仪观测值进行标定的方法。通过建立激光跟踪仪和激光干涉仪标定观测的函数模型和随机模型,依据最小二乘原理得到标定点观测值的改正数和标定点观测值平差值的精度,进而对目标点的观测值进行插值改正,获得激光跟踪仪对目标点观测值的改正数,最终实现对激光跟踪仪的观测值进行误差补偿。采用长度标准装置对Leica AT401激光跟踪仪进行水平方向标定及标定后的精度测试,激光跟踪仪经过水平方向误差补偿后,将其测量点相互之间距离与激光干涉仪测量的距离进行对比,距离差值的RMS从19.5 μm降低为10.2 μm,验证了该方法的可行性。

2019 Vol. 39 (3): 325-330 [摘要] ( 1147 ) [PDF 5280KB] ( 1604 )
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