新型便携式行业级无人机精灵4RTK定位精度分析

本文针对新型便携式行业级无人机精灵4RTK开展了实测数据的定位精度分析,从有、无控制点情况下的绝对定位精度和无控制点情况下的相对定位精度2方面入手,详细计算后者水平距离和高程差的测量误差,探讨网络RTK技术的无控制点情况在活动构造中的应用。结果表明,无人机精灵4RTK在天气较晴朗、飞行高度100 m、镜头角度正射向下、旁向和航向重叠率均为70%等实测条件下,有控制点情况下水平位置和高程测量误差均<4.5 cm,无控制点情况下水平位置测量误差<0.60 m、高程测量误差<1.90 m;无控制点情况下,当实际水平距离<300 m时,水平距离测量误差<0.100 m,当高程差<2.8 m时,高程差测量误差<0.100 m;以复合运动性质的发震断层为例,初步探讨认为无人机精灵4RTK的网络RTK技术在无控制点情况下提取活动构造的定量参数时,其水平位移量精度能够达到厘米级,垂直位错量精度可能达不到厘米级,当垂直位错量小于8.0 m时,精度能够达到0.157 m。     

基于网络/基站RTK移动摄影测量数据的垂向精度分析

移动摄影测量技术SfM（Structure from Motion）的发展使活动构造研究中快速获得野外中小区域内高精度DEM数据更便捷,DEM数据精度是目前活动构造与测量领域较关注的问题。本文通过对比非RTK模式无人机摄影测量并结合地面控制点（GCPs）生成的SfM DEM数据与基于RTK移动摄影测量技术获取的RTK-SfM DEM数据差异,重点分析搭载RTK模块的移动摄影测量技术获取的DEM数据在垂向上的精度。数据采集、处理与对比结果表明:在添加地面控制点后的非RTK模式无人机摄影测量生成的DEM数据中,除测量区域边缘照片较少而产生畸变外,大部分地区畸变率较小;基于移动RTK技术摄影测量获取的高程数据畸变率更小,且与非RTK模式无人机摄影结合地面控制点生成的高程数据存在约0.85 m的系统高程误差,减去该误差后,点云对比结果表明二者95%以上的点垂向误差均＜0.05 m;搭载RTK模块的移动摄影测量技术获取的DEM数据在垂向上具有更高的精度,且节省了时间与人工成本。     

高起伏区无人机摄影测量精度评估?以西秦岭光盖山-迭山断裂为例

经过近10年的迅速发展,无人机摄影测量已成为活动构造研究的常用方法之一。但对于无人机摄影测量的精度评估,尤其是高起伏地区的精度评估存在不足。为此,选择白龙江北岸光盖山-迭山断裂沿线的黑峪寺、化马村,开展无人机摄影测量,并构建正射影像（DOM）和数字地表模型（DSM）,配合差分GPS测绘进行校正和精度验证。通过对比实测控制点和图像提取点分析点精度,通过对比实测剖面与提取剖面分析剖面精度。研究结果表明,未经控制点校正的图像提取点与实测点存在较大误差,水平误差为5～8 m,垂直误差为几十米至上百米,但通过少数控制点校正后,点精度可达20 cm以内;6条实测剖面与提取剖面（提取自控制点校正后的图像）平均垂直精度总体为分米级,即0.16～0.65 m,标准差为0.13～0.69 m,略低于低起伏区的精度,对于测量条件恶劣的高起伏区,该精度是可接受的;异常高的垂直误差常出现在地形突变、低矮植被密集、行走困难等测量条件不理想位置。图像控制点中心点的准确识别、提取剖面线的修正准确性等因素也会影响精度评估的可靠性。     

基于无人机摄影测量技术的地震地表破裂带定量参数提取 ——以1709年中卫南M7½地震为例

本文首先介绍了无人机摄影测量技术获取数字高程模型(digital elevation model,缩写为DEM)和地貌数据(正射影像)的作业流程,对比分析了三种不同质量密集点云生成的DEM在水平位置和高程上的差异;然后以1709年中卫南M7?大地震的主体地表破裂带为例,提取其上地震断层的垂直位错量和水平位移量.研究结果...     

地震灾后区域无人机GPS遥感定位技术研究

传统基于云计算的地理位置定位方法进行目标定位时需要分析大量的地理数据信息,造成目标定位过程复杂且容易出现定位差错。提出新的地震灾后区域无人机GPS遥感定位方法,其功能包括遥感传感子系统、遥感空中控制子系统、无人机平台、无人机地面控制子系统、三维模型影像重建以及目标定位分析。重建地震灾区的三维影像模型时,先提取地震灾区的DEM数据,将无人机GPS遥感测量得到的影像纹理映射到DEM上,构建地震灾区的三维地物模型;目标定位分析采用测距目标定位法,利用无人机在不同位置对目标进行定位分析,实现对地震灾后区域的定位分析,得到目标的坐标结果。实验结果说明,所提方法能提高目标定位的精度,缩短目标定位用时。     

基于无人机航测的天景山断裂孟家湾地貌精细解译及活动构造定量参数提取

利用无人机摄影测量技术航测天景山断裂孟家湾的地表地形地貌数据,以获取的数字高程模型为基础,通过构造地貌精细解译进一步提取地震断层的水平位移量及垂直位错量,计算断层的平均水平滑动速率,并分析判识了古地震事件。结果表明:①研究区发育3期河流阶地T₃、T₂、T₁,且均被断错,最新的冲沟T₀未见错动;②在T₁阶地面上提取水平位移量为(7.77±0.98)m,计算得到全新世中期以来的平均水平滑动速率为0.86~0.91 mm/a;③在T₁阶地面上跨陡坎提取垂直位错量为(0.61±0.11)m,其坡度存在2个明显拐点,代表2次地表破裂型地震事件,推测在12000 a前,即晚更新世末期或全新世初期以来至少发生过2次地表破裂型地震。     

无人机技术在新疆塔县地震的应用及实现

目前,地震灾情信息的获取主要依靠地震现场调查,费时费力,为第一时间快速了解灾区灾情,以便尽快做出救灾决策,指挥调度救援力量,引进新的技术手段辅助获取灾情信息十分必要。进行了无人机技术在新疆塔什库尔干县地震的应用研究,利用无人机技术,获取了地震极灾区库孜滚村高分辨率影像数据,结合震前GF-1遥感影像数据及地震现场震害调查数据,获取极灾区灾情信息。结果表明:无人机遥感技术可快速采集极灾区遥感影像,有利于对灾情做出正确判断和评估。根据无人机遥感影像结合震前遥感影像和地震现场调查数据,进行区域建筑物结构类型和损毁程度遥感解译,可快速获取灾情,无人机技术在地震应急方面应用效果显著,为灾情评估、救援和灾后重建工作提供了科学决策依据。     

多源遥感技术在汶川震后高精度数字高程模型重建中的精度分析

汶川地震后,震中地区地表形态遭到很大破坏.在该地区开展科学研究急需高精度数字高程模型支持,重建震区数字高程模型十分必要.本文以高精度重建该地区数字高程模型为目标,综合ALOS PRISM获取的三轨立体像对、ALOS PALSAR雷达影像和欧空局发布的汶川地震ENVISAT雷达影像等资料,采用光学遥感立体测图技术、InSAR技术,并融合已有全球数字高程模型,研究建立覆盖此地区15m分辨率的数字高程模型.在利用中国地壳运动监测网络和陆态网络工程项目实测的GPS数据进行高程精度分析后表明:ALOS PRISM DEM精度优于10 m(95％置信度);ALOS PALSAR DEM精度优于10 m(95％置信度),而ENVSAT ASAR DEM在平原、丘陵地区精度优于20 m(95％置信度).研究证明:ALOS PRISM能进行高精度的地形测量,ALOS PALSAR在山区仍可获得高精度数字高程模型,ENVISAT ASAR在平原地区的精度较高.因此融合光学、雷达遥感技术完全满足获取高精度、高分辨率震区数字高程模型的需要,这为在困难地区建立高精度数字高程模型提供了一个很好的途径.     

基于ASTER立体数据和ICESat／GLAS测高数据融合高精度提取南极地区地形信息

为了更好地保证从中山站到DomeA的南极内陆冰盖考察,该考察路线沿线的地形信息是必需的．虽然Radarsat南极制图计划fRAMP）能提供迄今为止最高精度的全南极数字高程模型（DEM）,其最高水平分辨率为200m,但其真正的水平分辨率根据源数据的比例尺和区域覆盖密度不同而不同．对于冰架和内陆冰盖地区,水平精度约为5km．在东南极内陆冰盖地区和远离山脉地区该DEM的垂直精度估计为±50m,因此更高精度的地形数据还不存在．为了满足将来对地形信息更高精度的要求,由于ASTER光学影像具有高的空间分辨率05m）,而ICESat／GLAS测高数据有较高的高程精度（13．8cm）,因此本文融合ASTER立体数据和ICESat／GLAS测高数据提取了该考察路线高精度数字高程模型．首先选择一些测高数据点作为ASTER提取DEM过程中的高程控制,以减少匹配错误．由于从75°～81°S范围没有合格的ASTER立体数据覆盖,并且在该范围内ICESat轨道覆盖度大,观测数据比较密集,因此在该区域仅使用ICESat测高数据提取DEM,最后生成覆盖整条路线的DEM．分析结果表明DEM精度得到很大的提高,DEM的绝对垂直精度某些地区优于15m,除了影像009—001外,其余所有结果精度都在30m以内．其内部精度优于15m,某些情况下优于7m．生成的结果达到1：50000制图标准．结果表明在南极地区,综合利用各种遥感数据提取南极地区冰面地形信息是一种经济有效的手段．     

移动摄影测量数据与差分GPS数据的对比分析——以祁连山北麓洪水坝河东岸断层陡坎为例

随着获取高分辨率数字地形数据技术的成熟化,越来越多地被应用到地球科学研究中。一种低成本且操作简单的获取高分辨率地形数据的新技术——SfM(Structure from Motion)的出现,将使得活动构造研究中高分辨率数据的使用更加广泛。文中首先介绍了SfM技术的工作原理和操作流程,选取祁连山北缘洪水坝河东岸进行数据采集,生成DEM数据的点云平均密度为220.667点/m~2,像素分辨率达6.73cm,覆盖面积达0.286km~2。其次,详细对比了SfM数据与差分GPS数据之间的精度。结果表明,SfM数据经过高程误差垂向校正和倾斜校正以后,与DGPS数据之间的高程差值基本上集中在约20cm左右,倾斜校正将高程差降低了约50%。90%置信区间内2种数据之间的高程差为10~15cm,局部误差在30cm左右,但所占比例不足10%,若采用更加精确的校正方法,可能误差还会更低。基于SfM数据提取的断层陡坎高度沿断裂走向分布显示,洪水坝河东岸最新一次构造活动垂直位移量在1m左右。因此,具有较高垂直精度的SfM数据,在植被稀少地区能够替代DGPS进行高精度地形测量。2种数据之间仍然存在的高程误差可能与生成DEM的方式以及SfM数据精度有关,SfM数据精度还受控于地面控制点数量、相机分辨率、照片密度、拍摄高度等条件,同时也与地表形态等内在因素有关。     

基于台阵记录的局部场地条件地震动效应分析

基于自贡西山公园山体地形影响台阵和唐山响堂土层场地台阵的地震动记录, 采用互相关分析、 相干系数分析、 傅里叶谱比法和考虑相干系数的傅里叶谱比法, 对比研究了山体地形和土层场地两种局部场地条件对地震动的影响。 结果表明, 局部场地条件下的地震动效应与地震波的频率成分相关。 低频地震波由于其波长较长, 易于穿过土层场地和山体地形发生衍射, 从而导致二者地震动显著相关, 但二者在该频段的地震动场地效应差异不大; 较高频率的地震波由于其波长较短, 更容易受土层场地条件和山体地形条件的影响, 造成二者地震动场地效应差异显著。 此外, 由于山体顶部的尺寸变小, 低频长波长地震波容易在该位置发生衍射, 导致山顶周边测点的地震动相关性增加, 而较高频率的地震波则容易引起山顶局部场地发生共振效应。 山体地形上相邻位置的地震动差异一般较大, 相关性较低, 这与山体地形不同位置的几何形状对较高频率的地震波影响有关; 山底基岩的地震动受山体地形的影响较小, 该位置的地震动效应机制尚需作进一步研究。      

Research on the Characteristics of Large Earthquake Activity on the Active Tectonic Boundaries on the Chinese Mainland

INTRODUCTIONThe active blocks refer tothe geologic units that formedinlate Cenozoic (100 ~120 ka BP) andhave been highly active as fault zones since late Quaternary with relatively uniform motion styles(Zhang Guomin,et al .,2000 ;Zhang Peizhen,et al .,2003) .The active blocks are relativelyintactand have uniformmotion modalities ,their boundary zones (also called the active boundaries) are thelocalized or centralized zones of interactions and differential movement among the active block…     

基于直射线近似的一步法基准面校正方法研究

地形基准面校正算子（Topographic Datuming Operator,以下简称TDO）是一种基于直射线近似得到的基准面延拓算子.TDO可以视为是两步法波动方程基准面校正与常规静校正之间的一种过渡算法,该方法的最大特点在于它可以基于共炮点道集将炮点和检波点同时延拓到给定的水平基准面,因此相对于常规的两步法叠前波动方程基准面校正,TDO方法可以认为是一种更为高效的一步法基准面延拓方法.本文基于理论与实际数据论证了上述观点.     

人类活动对射阳湖的影响

本文通过对众多历史文献和地方志资料的分析来研究人类活动对射阳湖演变的影响,结果表明,秦汉至南宋时期,范公堤,运河对射阳湖由古泄湖向淡水湖的演变影响很大,其中以范公堤尤甚,由于运河决堤次数少,河流堆积于湖区的泥沙量有限,对射阳湖的淤积作用不大;围湖造田对射阳湖的影响也不大,因此古射阳湖的面积还很大,黄河大规模夺淮的700多年间,尤其是明嘉隆以后射阳湖接受了大量黄河所携泥沙的沉积,不断缩小,运堤与湖堤的修建,使射阳湖洪患不绝,填淤加速,开挖河道宣泄内水,以及围湖造田等地使射阳湖日益萎缩,走向分化,解体,至清末射阳湖已成了一个长条状的河道型湖泊,大部分地区已被淤为荡滩沼泽或者被开垦为农田。     

定位子台网的选取对定位结果影响研究

选取了河北及邻区58个不同区域的地震, 分析“定位子台网”分布对地震定位精度的影响, 研究“定位子台网”的选取规则。 分别探讨了三种台站分布情况下定位偏差、 水平误差、 拟合残差随空隙角、 近台距离、 远台距离的变化; 定位偏差以及水平误差与拟合残差的关系。 结果显示, 速报时选择7～9个分布相对合理的“定位子台网”参加定位结果比较好, 使用水平误差估计定位结果质量比较适合。     

基于准地转垂直运动方程对Q矢量的进一步探讨

Q矢量是诊断大气大尺度垂直运动的重要物理量.在f平面近似下,从原始运动方程组出发可以推导出Q矢量以及相关的半地转Q矢量、非地转Q矢量和湿Q矢量等表达式,但这种传统的推导方法没有考虑大气准地转运动的属性.本文利用数学物理变换,直接从准地转ω方程出发推导出Q矢量及其相关表达式,从而克服了传统方法在大气准地转运动属性表达方面...     

海底富钴结壳物理特性的试验研究

海底富钴结壳富含多种金属,是海底极为重要的矿产资源.在实验室里对用拖网采集的天然富钴结壳的湿密度、干密度、含水率、P波速度和抗压强度等物理特性进行了研究.研究表明:富钴结壳的湿密度或干密度的大小与孔隙率、含水量有关;富钴结壳的抗压强度与温密度、P波速度有较强的相关性,湿密度、P波速度越高,其抗压强度也相应越大.所以富钴结壳的物理特性与抗压强度之间的相互关系,为富钴结壳的资源评价、采选冶研究提供参考.     

安宁河-则木河断裂带地震视应力研究

利用四川和云南数字遥测地震台网的数字地震记录资料。研究了包括地震视应力在内的震源参数。首先对资料进行预处理,然后计算地动位移和速度的功率谱积分,再计算地震辐射能量和视应力等震源参数。根据计算结果分震级区间研究了视应力值沿安宁河-则木河断裂带的分布情况,及该断裂带上中等地震的震源谱及参数差异,认为安宁河断裂带视应力相对更高。     

地震动持时的研究进展

地震动持时作为表征地震动的三要素之一,其对震害的影响逐渐被人们所认识.然而,在地震动持时的定义方面,目前没有统一且明确的概念,文中给出了广义的地震动总持时和强震持时的定义,研究者们根据各自领域的研究特点选择更适合的持时.持时大致可以分为两个大类:一是绝对持时,即基于加速度绝对值阈值的括号持时;二是相对持时,也就是反映地震动过程强度或能量变化趋势的持时,比如能量控制的相对持时等.持时的定义有很多种,文章简单地回顾了地震动持时的五种定义,同时,细致地分析了五种持时定义所表现的特点,并介绍了持时预测模型的研究成果,最后针对目前应用持时存在的问题提出了几点认识.