北京平原区地面沉降水准监测网参考基准稳定性研究

地面沉降水准测量参考基准的合理选取对获取真实地表形变场信息至关重要.文中在充分收集、整理北京平原区7座深层基岩标历年水准测量资料基础上,系统分析了基岩标历年水准形变特征;探讨了水准测量累计误差对基岩标微小形变的影响;采用秩亏自由网平差算法联合平均间隙法和单点检验法,对7座深层基岩标稳定性进行定量评价,查找每期观测中位移变化显著点和相对稳定点,构建变形函数模型.研究表明:(1)7座深层基岩标所呈现出的微小形变量,受到多种复杂因素综合影响,基岩标形变量是其自身形变与测量误差耦合作用的结果,特别是长距离水准测量所产生的累计误差效应对其结果影响较大.(2)基岩标稳定性评价中,王四营站基岩标J_1、望京J_2、天竺J_3、平各庄J_5和张家湾J_6这5座基岩标均呈相对稳定状态,可以作为区域地面沉降水准测量稳定参考基准点.(3)将评定的5座稳定基岩标纳入水准网中,联合玉渊潭水准原点,构建北京平原区地面沉降附合水准监测网,其平差结果与站内分层标之间Pearson相关系数均高于自由水准网,说明利用具有多个稳定起算基准的附合水准网代替以往自由水准网,可以有效降低自由网中沉降量不正常跳跃现象,使测量成果更符合地面沉降客观形变规律,提升监测精度.     

利用拟稳平差方法处理和分析鲜水河水准网复测资料

一、引言水准监测网平差方法常采用经典自由网平差、自由网伪逆平差和自由网拟稳平差,它们的参考基准分别是固定参考系、重心参考系和拟稳参考系。选择不同的平差方法,实质上就是选定不同的形变分析参考基准,而不同的基准,其相应的形变量也不尽相同。由于不同地区的地壳形变特征往往有所差别,有的甚至差别很大,所以,对于不同地区的水准监测网,目前还很难给出固定的经验模式,以指定应采用何种平差方法。我们在对1981年遭孚6.9级地震前后的垂直形变观测资料进行处理和分析时,分别采用了上述三种不同     

四川宜宾6.0级地震对北斗地基增强基准站稳定性的短期影响

通过收集2019年6月17日宜宾长宁6.0级地震震源附近北斗地基增强系统基准站前后一个月的观测数据,研究探讨短时间内地震对北斗地基增强基准站坐标稳定性的影响。通过数据对比发现宜宾地震对基准站坐标影响与基准站和震源断裂带的相对方位有较大关联。震源周围基准站间基线的变化说明基准站稳定性在较短时间跨度内受到较为明显的地震影响,对北斗地基增强框架网整体稳定性具有一定的扰动,进一步论证了建立北斗地基增强框架网基准站稳定性监控系统的必要性。     

西太平洋地区连续GPS整体网络最初结果

为了研究西太平洋地区的构造形变特征,在此建立了一个连续的GPS跟踪网络,并命名为西太平洋整体GPS网络(WING)。1995年至1997年3月该网共建有10个新站点。我们利用该网1995年7月到1996年10月的观测资料和国际GPS地球动力学服务(IGS)全球站的数据来估算各站点的日坐标,并采用自由基准方法以获取最优基线解。为了将估算的坐标归算到地球参考框架上,我们根据Heki(1996)的估算结果,假设筑波IGS站点正相对稳定的欧亚板块以约2cm/a的速度向西运动。我们发现:(1)海洋板块内各站点的运动速度与刚性板块运动模型吻合得很好;(2)板块边界附近站点的运动受到板块边界形变的影响。在这些板块边界中,马里亚纳和冲绳海沟的弧后隆起(扩张)清晰可辨;(3)位于东亚地区的各站点正相对稳定的欧亚板块向东到东南方向运动,反映了印度板块和亚洲板块北向碰撞的长距离效应。     

山西地震重力监测网起算基准扰动分析

在精细处理山西省地震重力监测网全部观测资料的基础上,研究了经典平差中起算基准的稳定性及其对平差结果的干扰.采用最小二乘拟合方法,消除了起算基准对区域重力场动态变化的影响.结果表明:2010年山西阳曲地震前后的重力异常明显,反映了地震孕育的基本信息.因此,在处理地震重力监测资料和分析地震重力异常时必须修正起算基准的干扰.     

顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建

基准站受构造运动与非线性因素的影响,如何构建高精度、现势性强的精细区域框架是位置服务与形变分析的的关键.笔者提出顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建方法.以我国西部与东部某城市的多年连续运行基准站数据为例进行试算比对,试验结果表明:该方法是可行的,较好地顾及了基准站的坐标特性与非线性影响,考虑了基准站的垂直运动规律,可构建高精度的区域基准,可发现区域基准的微动态变化.     

地形/均衡重力场模型构制及其拟稳分析

重力空白区数据填补的一个主要方法是基于地壳均衡理论进行的,该方法亦用于EGM系列模型的构建中.本文研究了地形数据在构制地形/均衡重力场模型中的应用,分析了补偿深度对Airy位模型和面凝聚位模型的影响,给出二者的最佳补偿深度分别为50 km和40 km.以纯卫星重力模型为参考,后者在前120阶的精度要高于前者,但在121~250阶的精度较低,组合模型精度高于单一模型精度.对地形/均衡地球重力场模型进行了EGM2008拟稳分析,研究了不同分辨率基准的拟稳效果,分析表明：30'分辨率的拟稳基准所得拟稳模型对应的阶方差与参考阶方差曲线直到360阶都有较好的一致性,以EGM2008为基准,其相对累计大地水准面高误差在140阶时为6.83cm,相对累计重力异常误差在220阶时为1.10 mGal.     

基于ITRF2000的全球板块运动模型和中国的地壳形变

基于最新的国际地球参考架ITRF2000的速度场构建了一个新的现时板块运动模型ITRF2000VEL,比以往用空间测量技术或地质、地球物理资料建立的板块运动模型,更精确和更全面地反映现时全球板块运动的特点.同时发现了ITRF2000存在整体旋转,旋转角动量矢量为(0.12°/m@a,40.2°S,154.4°E),不符合协议地球参考架的定义.以ITRF2000VEL的欧亚板块运动为背景,计算了近10年来建立的中国地壳运动GPS监测网(全国网和部分区域网)和亚太网的300多个GPS测站在ITRF2000框架内的运动速度.给出和研究了中国大陆及周边地区相对于欧亚板块地壳形变的特点,中国大陆地壳形变具有南强北弱,西强东弱的特点.西部具有一致性的北向运动,而东部具有一致性的南向运动.     

小区域GPS形变监测网GAMIT数据处理结果与IGS站选取的关系探讨

利用GAMIT软件对北京市GPS形变监测网的2004年6月6日到6月12日的数据进行了处理,在处理过程中,对IGS站的选取分了4种情况:①选取13个IGS站;②选取10个IGS站;③选取6个IGS站;④选取1个IGS站。并对4种情况得出的结果从基线重复率WRMS、基线分量的偏差、标准化均方根差NRMS进行了比较,得出以下结论:对于100km内的小区域GPS形变监测网,使用GAMIT软件处理GPS观测数据,最好选取IGS站为区域网提供参考框架;同时对小区域的GPS形变监测网选取6个IGS站就比较合适,解算结果的精度可以达到监测地壳形变的要求;IGS站并不是数量上一定要多,但空间分布要尽量均匀,测站的近似坐标尽量准确。     

新疆伽师及邻近地区现今地壳形变的GPS监测与研究

利用高精度数据软件对伽师及邻近地区的GPS监测网观测数据进行计算分析(基线精度达到了 10 - 8～ 10 - 9) ,获得了该地区的现今地壳形变速率图 .结果表明 ,伽师及邻近地区在印度板块的推挤作用下 ,地壳正快速缩短变形 ,主压应力为近南北方向 .各地块运动速率不同 ,平均应变率为 0 .0 4× 10 - 6 /a .     

利用GPS技术监测大坝表面变形

目前GPS技术已能够提供连续、实时、无障碍和自动化服务,被广泛应用于各类变形监测。本文探讨GPS技术在大坝变形监测中的应用,以某水库大坝为例,介绍水库大坝变形监测GPS点布设及观测要求,并提出GPS观测整体方案,通过案例介绍大坝变形监测点布设及数据处理流程,简单分析大坝变形及影响因素。     

THE ISOSTATIC DATUM FOR STUDYING OF THE SEA LEVEL CHANGES ALONG THE COAST OF CHINA

Relative sea level change can be derived from tide records. In order to study the general sea level change along the coast of China, it is necessary to make a unified reduction for all the results obtained from various tide stations. A so-called isostatic datum of vertical movement of thecoastal land hasbeen suggested as a basis of the unified reduction in this paper, established by useof precise releveling data completed between 50's and 80's.The vertical movement velocities relative     

雷达干涉PS网络的基线识别与解算方法

时序雷达干涉图中的永久散射体(PS)可看作“天然GPS点”, 以构成网络用于监测长期的地表形变. 本文提出采用邻接矩阵拓扑模型对基于Delaunay剖分算法生成的PS网络进行基线识别, 并采用时序相干最大化算法求解PS基线的线性形变速度增量和高程误差增量. 该数据模型和计算方法被应用于探测香港地区2006~2007年间的区域地表沉降. 实验研究采用由Envisat卫星ASAR传感器对该地区成像所获取的时序SAR影像作为数据源, 并联合该地区12个GPS连续运行参考站的观测数据予以大气修正和地面控制. 实验结果表明, 该模型和方法应用于地表形变测量是有效的和可靠的, PS网络方法探测地面沉降的精度约为±2.0 mm/a.     

GPS技术在上海市地面沉降研究中的应用

上海市自1998年开始开展了利用GPS技术监测地面沉降的研究,先后进行了可行性论证、GPS基准网建设、数据处理和平差方法的探索等一系列课题的研究,并布设了由34点组成的覆盖整个上海市的地面沉降监测基准网.为了进一步提高基准网的监测精度和沉降监测的时空分辨率,于2004年又布设了4个24小时连续运行的GPS固定站,对上海市地面沉降实施连续监测.为了考查GPS沉降监测的大地高可能达到的精度,研究合理的观测纲要与数据处理方案,本文在介绍并总结了上海市地面沉降GPS监测工作的同时,分析了GPS沉降监测基准网前后6期的观测数据.数据分析采用GAMIT/GLOBK软件包和GPS_NET软件,计算结果表明,在基线边长达到30～40km时,GPS在大地高方向上的中误差仍可控制在2mm左右,由此推算GPS监测地面沉降的分辨率在3mm左右,完全能够满足上海市地面沉降监测的需要.     

红河断裂带中、越现代形变监测对比研究综述

利用现今大地形变测量资料,可分析研究得到现今地壳形变特征.大地形变场的建立,主要以精密水准测量监测大地区域垂直形变,以地面激光测距监测大地水平形变,以短基线、短水准测量等方法对断层活动性进行定点观测研究.20世纪90年代以后比较流行用GPS监测场区现代构造运动及断裂的地壳形变.本文主要通过分析对比中、越红河断裂带及其相邻地区的现代形变监测资料,得出现今红河断裂的形变特征.     

Plate boundary deformation and man-made subsidence around geothermal fields on the Reykjanes Peninsula,Iceland

We present Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) data from 1992–1999 and 2003–2008 as well as GPS data from 2000–2009 for the active plate boundary on the Reykjanes Peninsula, southwest Iceland. The geodetic data reveal deformation mainly due to plate spreading, anthropogenic subsidence caused by geothermal fluid extraction and, possibly, increasing pressure in a geothermal system. Subsidence of around 10 cm is observed during the first 2 years of production at the Reykjanes geothermal power plant, which started operating in May 2006. We model the surface subsidence around the new power plant using point and ellipsoidal pressure sources in an elastic halfspace. Short-lived swarms of micro-earthquakes as well as aseismic fault movement are observed near the geothermal field following the start of production, possibly triggered by the stresses induced by geothermal fluid extraction.     

王艳，廖明生，李德仁等.利用长时间序列相干目标获取地面沉降场.地球物理学报，2007

方法，相干目标分析是利用时间序列多景影像获取地表稳定反射体——高相干点目标的新方法.实验区选择上海市主城区约100 km2 区域，InSAR的实验数据采用覆盖1992～2000年间的25景ERS-1/2的单视复影像.在无先验沉降场模型的情况下，实验结果显示该实验区的地面沉降场在时间范围上跨越8年，平均观测时间采样率约为4个月，垂直形变精度优于5 mm，满足我国对城市地面沉降形变观测的要求.研究结果表明该方法可以用于今后大时间/空间尺度上的高精度地表形变观测.     

长江三角洲地区地形变特征的GPS监测和分析

本文介绍上海地区GPS综合应用网SCGAN在长江三角洲地区地形变的监测和研究中所取得的成果. 对监测到的长江三角洲地区振幅达5～6 mm的垂向季节性运动的地球物理机制进行较深入的分析和研究. 研究表明，通过对大气压、积雪和土壤湿度质量负载、非潮汐海洋质量负载、以及基岩的热胀冷缩等地球物理机制因素引起地壳垂向季节性变化的定量分析，可以较好地解释GPS的监测结果，对两者间存在的一些系统偏差做了定性分析. 而对上海市区4个GPS基准站监测到的振幅近10 mm的垂向季节性变化，在扣除地球物理因素后，剩余5 mm垂向季节性变化与上海近几年每年定期采、灌地下水引起的地下水水位的周期变化有关.     

中部天山地壳活动的GPS初步分析

通过对天山中部地区连续多年的GPS观测分析,得到了该监测区相对欧亚板块的运动速度场及应变场分布情况。计算表明天山中部地区内部断裂两盘的运动方向以婆罗科努断裂为界,北部各断层表现为拉张特征,南部总体表现为聚合特征。