定权误差对平差结果的影响

通常认为水准网平差中,确定观测值权的误差,对平差结果的影响是不显著的,因为这种平差在误差结果中是作为△P(观测值权的误差)的二次项出现的。这种观点己由E.Gotthardt提出多年了。作者仔细地再次研究了这个问题,认为这种观点值得商榷。我们认为,权的误差对于平差结果的影响是显著的。它对平差结果的影响是同一量级。为了验证我们的结论,本文给出了算例。     

零漂改正对中国地壳运动观测网络重力数据处理的影响

基于中国地壳运动观测网络2000年流动重力观测数据,分析18台LCR-G型相对重力仪的零漂特性。结果显示,重力仪零漂率在某些时段变化较大,最大达10 μGal/h以上。根据重力仪零漂改正的不同处理方法,利用传统平差模型与改进模型对观测数据进行平差计算,并对结果进行比较。在相同先验中误差的情况下,传统平差模型的后验中误差为39 μGal,重力值平均精度为26.5 μGal,而改进模型的后验中误差为16.5 μGal,重力值平均精度为11.2 μGal,远高于传统平差模型。在数据预处理阶段按闭合观测分段进行零漂改正,可以有效消除重力仪零漂剧烈变化的影响,明显优于将仪器零漂率当作固定参数的计算方法。     

基于异常误差补偿的多期水准网动态平差

针对水准网中的异常误差,采用函数模型异常误差补偿方法抑制其影响,提高水准网平差精度。首先采用最小二乘方法获得各观测值残差,通过假设检验确定异常误差位置;将异常误差作为待估参数进行解算;最后扣除异常误差,利用"干净"观测数据进行平差获取水准网点的高程与垂直运动速度。采用山东省两期二等水准网观测数据进行试验,该方法进一步提高了水准网平差的可靠性。     

国家地震局地震重力重复测量资料质量的综合评述

本文对1978—1983年国家地震局地震重力重复测量资料的质量进行了综合评述。通过对观测段差的平差处理和统计分析,表明用2-4台Worden、CG_2重力仪进行重复测量的段差精度:测网可达10-20(10~(-8)米/秒~2),独立测线可达25(10~(-8)米/秒~2)。两台重力仪观测段差的平均值精度比单台仪器提高20％,四台仪器提高一倍。多期观测段差在剔除一些异常变化后,其平均值精度可达10(10~(-8)米/秒),平差后的点值中误差一般小于30(10~(-8)米/秒~2)。 统计分析表明:段差系统误差不显著,特别是多台仪器平均值能削弱系统误差,但南北测线台差出现同号积累。在相同测线上不同单位观测的段差差值有时会随重力差的增大而增大。 本文对部分绝对重力观测值和相对重力测量果结进行了比较,发现少数绝对重力点的值存在较大偏差。     

基于绝对重力基准控制的流动重力观测资料动态平差方法研究

选取滇西重力测网1986～2009年流动重力观测资料及下关、丽江、昆明3个绝对重力基准点多年复测资料作基准控制,采用线性速率模型拟合观测过程中重力场的时变信息,建立绝对重力基准点约束下的动态平差模型,讨论段差观测值及绝对重力基准观测值协方差矩阵的构建、平差模型初值选取及迭代计算等细节问题。经分析,测区内测点的重力年变率范围为(-0.039 5~0.024 1)×10^-5ms^-2/a,精度范围为(0.001~0.029 8) ×10⁵ms^-2/a,与分期静态平差拟合结果的差异约为(0.003~0.020)×10^-5ms^-2/a。在处理全国网和较大面积的区域网多年重复观测的重力资料时,尤其是多网多期重力资料联合处理时,应采用动态平差模型来获得统一时间基准和空间基准的重力变化。     

多轨道时序InSAR拟稳基准平差方法研究

以我国重点沉降区(华北平原)为研究区,分析多条相邻轨道InSAR监测结果中入射角差异、形变参考点差异和大气相位差异的影响,通过引入拟稳基准平差方法,综合考虑水准基岩点、InSAR形变参考点、CORS站等因素选取拟稳点,对研究区InSAR监测结果进行稳定性分析。采用拟稳基准平差方法对时序InSAR监测结果进行整体平差,实现大范围多轨道InSAR垂直形变场基准统一。基于InSAR相邻轨道重叠区多余观测值对平差结果进行内符合精度检验,拟稳基准平差后平均误差优于5 mm,中误差优于9 mm;基于CORS站垂直位移监测结果对平差结果进行外符合精度检验,两者吻合程度较好。     

形变网的分段线性动态平差

本文介绍形变监测网有多期重复观测资料的一种分段线性动态平差方法。给出了分段线性形变模型的一般表达式,由此得到水准网、测边网计算位移的误差方程式以及水平形变网计算各种应变分量的误差方程表达式。与目前采用的各种动态平差方法比较,分段线性动态平差顾及了观测过程中地壳或点位运动对观测值的影响,可改善平差结果,更合理地估算观测精度,特别在求位移解时尤为明显。因而这种方法可更有效地应用于地震监测预报及形变监测研究。此外,也适用于计算其他各种动态过程,例如复测重力网的动态平差等。文中给出了一个应变算例。     

大段差高精度重力剖面资料处理的一种方法

本文就南美州“A—B—C”(即阿根廷—玻利维亚—智利)高精度重力测量剖面的资料处理提出一种大段差和小段差分离进行平差的方法。首先处理每个城市小段差的资料,通过对比单台仪器的小段差平差的残差,识别并剔除极少数的大误差观测,然后用全部仪器的资料进行平差以确定小段差的重力差。在此基础上,用小段差平差的结果把连续两个城市的大段差观测换算到对相应城市所选取的基本点上,用这种只保留连续两个相邻的大段差基本点的资料,对全部仪器的观测进行平差以确定大段差的重力差。这种方法所获得的结果比大、小段差联合平差所得的结果有明显的改善。此外,对大段差测量时的飞机降落引起的飘移与大误差观测之间的关系也进行了讨论。     

网形结构对重力数据分析结果的影响

为分析网形结构对重力网平差结果的影响,利用北天山测网改造后的最新4期流动重力观测数据,分析测网中存在长支线对整网数据处理结果的影响。结果显示,长支线的存在使北天山最大异常变化达到260 μGal。将支线连成闭合环再进行平差计算,得到的最大重力变化量减小到60 μGal,表明测线上的误差积累导致支线末端测点重力值可靠性差,严重影响异常重力变化的识别。由于观测原因形成长支线时,为正确识别异常信息,采取适当的数据处理方法,将支线连接成闭合环,可以有效提高测网整体平差结果的可靠性。     

粗差检定的两种途径

给出了解决粗差问题的两种计算方案：①将粗差作为待估参数,采用拟稳平差思路解秩亏问题,直接获得粗差;②选取部分观测值作为准观测值,采用部分最小二乘法获得待估参数,将非准观测值的残差作为粗差。结果表明,两种方案与“拟准检定法”具有相同的效果,具有粗差的观测值在平差时不起作用。     

重力变化分析与仪器掉格影响

目前分析局部地区的重力变化,常根据段差观测值的差异。段差观测值是用汽车或火车运输仪器,且一般用两台仪器同时进行三程测量,或两次独立的双程测量。段差值的计算按照《规范》的公式,并以符合“自差”(D_Z)、“互差”(D_F)两项限差为合格结果。然而,实践中已发现CG_2型重力仪存在非线性掉格和突然性异常掉格;前者作为现用段差计算公式的模式误差而存在影响,后者又能在符合D_Z、D_F限差条件下而产生潜在的影响。在确     

相邻历元误差相关的抗差卡尔曼滤波算法分析

根据卡尔曼滤波理论以及抗差理论,本文推导出了相邻历元误差相关的抗差卡尔曼滤波模型,其对观测值中含有粗差有良好的抗差性。通过对含有粗差的变形监测数据分析,与相邻历元误差相关的卡尔曼滤波模型进行比较,采用本文构造的抗差卡尔曼滤波模型处理数据,无论是否有粗差存在观测值里,变形计算结果与实际结果大体一致,粗差对计算结果的影响不敏感。在对变形监测数据分析时,可得出卡尔曼滤波方法估计的状态向量,没有寄存大量的以往观测数据,而是使用最近的观测数据,经过不断的预测和改正,把新的状态展示在系统中。     

基于赫尔默特方差分量估计的水准网平差方法研究

复杂地区水准网平差时传统定权方法存在不合理性。根据高差观测误差与地形起伏的关系,建立高差分类新标准,推导出各类高差观测值权的计算公式,并引入赫尔默特方差估计法来合理匹配各类高差观测值的权比关系,最后通过算例验证本文方法的优越性。     

拉科斯特G型重力仪测量精度的统计分析

本文对拉科斯特G型重力仪特性、零漂特征、格值误差、测量精度以及《地震重力重复测量规范》中有关自差互差等问题作了讨论。认为:拉科斯特重力仪具有性能稳定,零漂小,观测精度高的优点,各仪器之间的系统误差不明显,格值误差极小;规范中规定的30×10~(-8)m/s~2自差和3S×10~(-8)m/s~2互差偏大。建议改为20×10~(-8)m/s~2和25×10~(-8)m/s~2为宜。     

数值逼近法动态平差

本文运用数值逼近法去逼近地壳运动函数p(x,y,z)=f(t),进而分别导出了按条件观测平差和按间接观测平差的严密公式。它的解是唯一的;平差后的大地网条件方程,满足任一时刻闭合差为零的严密条件。且可最佳地求出地壳相对运动的影响成份σ(Δt)以及地壳运动的逼近函数。     

动态与静态平差方法在流动重力数据处理中的对比研究

为研究重力时变因素对流动重力网数据处理结果的影响,利用动态和静态2种平差方法对南北地震带南段流动重力观测数据进行处理,并对2种方法的重力变化结果进行对比分析。结果表明：1）重力时变因素会导致静态平差方法计算的重力变化结果存在误差,对0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化具有较为明显的影响,但对2 a以上时间尺度下的重力变化影响较小,因此计算0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化时宜采用动态平差方法;2）研究区内九寨沟7.0级、长宁6.0级和漾濞6.4级地震的发震地点与重力变化零值线具有较好的对应关系,重力变化图像可反映3次地震的发震背景。     

GPS控制网数据易用性问题

传统的GPS控制网数据处理通常采用经典的最小二乘处理方法,使用间接平差模型。该方法认为基线中存在的偶然误差服从正态分布,进而为每一个测量引入改正数,列误差方程式,根据观测量的信息进行平差和精度估算,得到控制网中点位的最佳估值、精度指标及观测的可靠性因子,使被处理的基线观测量在整个网中的相互关系取得几何一致性。     

越组约化平差方法在VLBI数据处理中的应用

本文根据周江文教援的平差理论,导出了在VLBI数据处理的情形下,采用越组约化平差法时的等价观测误差方程,指出了采用这种平差方法的优越性,最后还给出了模拟算例。     

顾及DEM误差空间自相关的地形变化检测方法

传统的地形变化检测方法忽略了DEM误差的空间自相关性,针对此问题,本文提出了顾及DEM误差空间自相关的地形变化检测方法。首先,通过2期DEM相减得到差值DEM（DoD）,并通过蒙特卡罗方法评估DEM的误差空间分布;其次,基于DEM误差空间分布图,通过误差传播公式计算DoD误差,并使用半变异函数分析其空间自相关程度;最后,在误差空间自相关分析和显著性检测的基础上计算地形变化量（体积）和对应的误差限。本文在4个黄土小流域进行了实验,结果表明：无人机摄影测量DEM的高程误差存在一定程度的空间自相关,通过光束平差蒙特卡罗方法可以模拟无人机摄影测量DEM的误差空间分布;在进行地形变化检测时,使用误差空间分布代替中误差进行地形变化检测有效降低了检测结果对显著性阈值的敏感性;显著性阈值从68%提高到95%时,使用误差空间分布的检测结果损失的观测值比使用中误差低5.39%~6.75%。顾及空间自相关的地形变化检测方法能够更加科学、精确地量化地形变化特征,也可有效地应用于地表变形监测、流域侵蚀监测、输沙量评估等领域。     

复测水准网动态平差与静态平差结果的比较

用动态平差与静态平差方法对复测水准网资料进行处理,获得两种方法下高程点的变化量及其速率,对高程点变化量及其速率的分析表明：动态平差可以获取任意时刻地壳运动的动态变化信息,其结果在描述地壳垂直运动特征及其过程时更为合理;而在静态平差结果中,待定点的变化量及其精度、速率值均会因固定点位置的不同而不同,其结果中出现了一个强制约束值,该结果淹没或者转移了观测值中可能包含的形变信息。因此认为,在进行地壳垂直运动分析时,宜采用动态平差计算结果。