卫星截止高度角和系统组合对GNSS PPP精度影响研究

为研究卫星截止高度角和GNSS系统组合对PPP精度的影响,对部分MGEX观测站10 d的实测数据分别进行24 h的精密单点定位数据处理,分析了5°~55°不同截止高度角下单系统GPS、BDS、GLONASS、双系统GPS/BDS、GPS/GLONASS、GLONASS/BDS、三系统GPS/BDS/GLONASS组合的可见卫星数以及定位精度。在确定的系统组合情况下,对不同截止高度角的定位精度分析表明,单系统定位的截止高度角应设置在30°以下,双系统应设置在40°以下,多系统应设置在55°以下;所有组合方式的最优截止高度角均在7°~15°;在确定的卫星截止高度角情况下,对不同系统组合的定位精度分析表明,当截止高度角小于40°时,定位精度最高的为GPS/BDS/GLONASS,最低的为BDS,其他系统组合居中;当截止高度角小于25°时,系统组合对定位精度的影响较为明显,随着截止高度角的增大（从25°到40°时）,这种影响逐渐减小,当截止高度角进一步增大至40°时,主要依靠BDS卫星定位,能够进行定位的系统组合定位精度基本相当。     

卫星重力梯度数据的向下延拓

在利用空域法恢复地球重力场时,向下延拓是卫星重力梯度数据预处理必不可少的步骤。将航空重力数据处理中的球内Dirichlet法、泊松积分迭代法、谱方法引入卫星重力梯度数据的向下延拓中,建立了相应的数学模型,解决了传统的球内Dirichlet问题存在的数值矛盾,利用模拟的卫星重力梯度数据对3种方法的向下延拓效果进行了分析和讨论。结果表明：当延拓距离为5 km时,谱方法所获得的延拓结果精度最高,其次为球内Dirichlet法,泊松积分迭代法精度最差;当延拓距离是250 km时,泊松积分迭代法的精度最好,其次为谱方法,球内Dirichlet法的精度最差。     

球坐标系下基于全球DEM数据的重力远二区高精度地改算法

提出使用全球高分辨率DEM数据计算重力远二区地形改正的方法。通过不同算例的对比分析,证明了该方法的可行性和有效性。结果表明,当环数大于4 000时,其计算精度可达到μGal级。同时,当前全球高分辨率DEM也适用于μGal级的远二区地改计算。     

重力数据误差对大地水准面模型建立的影响

基于Stokes理论建立的大地水准面模型,其精度受重力数据误差,即重力数据分辨率、精度以及积分范围的影响。针对这一问题,通过重力场谱特征分析,给出不同地形区域重力数据分辨率以及积分半径造成的大地水准面高频截断误差的量级大小,计算平均重力异常误差对大地水准面建模精度的影响。研究成果对不同地形区域cm级大地水准面模型的建立具有理论与指导意义。     

EGM96和EGM2008地球重力场模型计算弹道扰动引力的比较

给出了利用地球重力场模型计算扰动引力以及重力场模型截断误差的公式,计算了36阶、360阶、2 160阶地球重力场模型在径向和水平方向的截断误差,并对36阶、360阶的EGM96和EGM2008重力场模型计算的弹道扰动引力矢量进行了分析和比较.结果表明,采用重力场模型计算扰动引力时,模型阶数和弹道点的高度越低,模型截断误差越大;EGM96和EGM2008模型的一致性随着模型阶数的升高而逐渐降低.总体来看,EGM2008模型的精度要好于EGM96模型.     

航空重力数据向下延拓的逆泊松积分算法

给出计算航空重力数据延拓的泊松积分公式,通过向上延拓评定航空重力数据的精度。基于逆泊松积分,应用快速傅里叶变换算法和迭代法求解重力异常,进行向下延拓,通过对延拓结果和地面实测数据的比较分析,评价延拓方法的精度,并讨论在向下延拓算法中引入的低通滤波器的选择。实验表明,快速傅里叶变换算法的结果较好。     

利用EGM2008+DTM2006.0模型精化区域似大地水准面

由于地球重力场模型存在截断误差,在采用EGM2008模型计算长波高程异常的基础上,将采用DTM2006.0、SRTM模型计算的剩余地形模型(RTM) 高程异常和GPS/水准控制点上的残余高程异常作为短波改正项精化似大地水准面模型,比较研究采用不同积分半径组合得到的RTM高程异常模型精度及计算效率,并利用CGGM2015模型和GPS/水准检核点评价似大地水准面精度,验证结果的正确性。     

内蒙古阿拉善左旗MS5.8震源区及周边重力布格异常的计算与分析

利用EGM2008自由空气重力异常数据及具有1′分辨率的DEM数据,借助FA2Boug思想,对内蒙古阿拉善左旗MS5.8震源区及周边（105°～110°E,36°～41°N）进行重力布格异常值的计算,获取了震源区及周边的重力布格异常信息。结果表明,震源区位于重力布格异常值变化的高梯度带上;同时,在鲜有震例的鄂尔多斯块体内部存在着不一致的作用力。     

起伏地形上二度异常直接化直的一般性探讨

本文拟用解析函数理论,在对任意剖面曲线所做多折线近似的简化模式下对二度异常提出一种直接化直或延拓的方法。同时,还证明了方法的理论结果与二维拉氏方程边值问题解的积分形式一致。普遍情形下的化直方法当观测剖面为水平线时能化为解狄氏问题的格林函数法在上半空间的己知解答。     

陆地导航中GNSS单天线姿态测量的误差及精度分析

采用原始多普勒及载波相位导出多普勒观测数据,进行动态环境下单天线测姿性能的实验验证,并对比不同运动状态下载体的测姿精度。结果表明,当载体低速运动时,采用导出多普勒观测值及原始多普勒观测值解算的航向角RMS值均在0.35°以内,俯仰角RMS值均在0.15°以内,且通过载波相位导出多普勒观测值计算的姿态结果相较于原始多普勒观测值更稳定。在直行和转向时,采用导出多普勒观测值计算的航向精度分别在0.15°和0.81°以内,且载体直行时相比于转向时姿态结果的精度更高。     

基于支持向量机的内蒙古地区台网天然地震与人工爆破的自动识别与分析

基于内蒙古地区及其周边(96°~126°E, 36°~54°N)2016~2021年天然地震和爆破事件,首先采用db7、sym6、rbio1.5小波基函数分别对事件波形进行离散、静态、小波包4层小波分解,然后提取能量比、香农熵、能量熵3种特征参数,最后按照不同的小波分解方式、核函数、支持向量机和特征值随机组合的方式进行288组实验。结果表明,“DWT+υ-SVC+db7+线性核+能量比+香农熵+能量熵”的识别率最高为95%,说明该方法更适合内蒙古地区,可为测震台网识别天然地震和爆破事件提供较为可靠的参考依据。     

沿海GPS/GLONASS提取天顶对流层延迟方法研究

基于中国沿海GNSS观测网20个测站31 d的数据,从数据处理模式、系统组合和卫星截止高度角等方面研究沿海地区GPS/GLONASS数据提取天顶对流层延迟的方法,以CODE提供的对流层产品和探空数据资料作为标准值来评价对流层延迟的精度。结果表明,截止高度角为10°时,采用双差网解GPS/GLONASS组合系统提取的天顶对流层延迟精度略优于双差网解GPS单系统和精密单点定位GPS/GLONASS组合系统,各方法提取结果不存在明显的系统偏差;截止高度角设置对天顶对流层精度影响较大,截止高度角为30°时,采用双差网解GPS单系统提取的结果精度最优,但其精度较低截止高度角时明显降低。     

川滇地区次级地块及其主要断裂带现今活动研究

以位于川滇区域的陆态网和四川省CORS站速度场为约束,结合研究区已知的断裂分布情况,通过使用欧拉矢量计算方法和反欧拉矢量计算方法求出每个次级块体的欧拉矢量,进而对川滇区域次级块体作进一步的调整。同时对该区域进行1°×1°的网格插值,并利用各次级地块的欧拉矢量反演出每个次级块体的长期运动方向及其速度;对相邻块体的边界处,结合各自块体的欧拉矢量求出同一点在2个块体的速度并作差,进而研究分析各主要断裂带的现今活动速率。     

地面重力时空变化向卫星高度的解析延拓

为研究卫星在不同高度对地面重力变化的检测能力,利用地面获得的重力场时间和空间变化,采用空间域向上解析延拓原理,将地面数据向上解析延拓到数百千米的不同高度。计算分析表明,如果地表存在93×10-8ms-2的重力变化量,在450km高度可观测到20×10-8ms-2的重力变化。所以利用卫星重力观测技术进行地震监测,其观测精度应优于20×10-8ms-2。     

不同滤波系数在电磁法数值计算中的应用研究

电磁法存在大量的汉克尔积分,由于积分核函数的复杂性,该类积分不存在解析解,采用数值方法求解汉克尔积分是电磁法正演研究中的关键问题。数值滤波法运算速度快、执行效率高,克服了被积函数的奇异性和高振荡性问题,是数值求解汉克尔积分的重要方法。采用存在解析解的汉克尔积分,对比研究了5套高精度汉克尔滤波系数,总结了不同数值滤波算法的计算精度和误差分布特点。结果表明,5套数字滤波的快速汉克尔变换算法在逼近相应的理论解析解时,不存在振荡现象,且计算精度高;汉克尔积分计算精度均随着发收距的增大而降低;计算精度并不一定随着数值滤波系数个数的增多而提高。分别采用5种滤波系数对水平电偶极子和垂直磁偶极子的电磁场进行计算,得到的电场和磁场的形态基本一致。     

封闭曲线上一类含函数核奇异积分方程的Noether定理

给出一类含函数核的奇异积分方程,通过构造辅助函数,将这类含函数核的奇异积分方程转化为相应的双周期黎曼边值问题,进而讨论双周期黎曼边值问题的可解条件、一般解,得到封闭曲线情况下奇异积分方程的求解问题,给出其一般解、可解条件和可解性Noether理论.     

确定地球外部重力场及其结果分析

本文论述了应用直接法、覆盖层法及向上延拓法对扰动重力三分量的计算,推倒了覆盖层法及向上延拓法的远区域计算公式,同时,推导了这三种方法的精度估计公式。根据计算结果的分析提出了几点初步结论。     

鲁西南聊考断裂带地震危险性评价与活动性分布

利用1970年以来沿聊考断裂带及周边50 km范围内的地震数据,结合历史强震与现今地震活动背景,分别运用最大似然法和最小二乘法对研究区进行b值计算,圈出高应力累积区,并借助时间相依的地震潜势概率评估方法以及地震活动性分布,得出以下结论：1）南段的范县、清丰、濮阳以及鄄城地区的b值维持在0.6～07之间,属于高应力积累区;2）未来50 a内南段危险性较高,100 a内整条断裂发生M5.0～6.0地震的可能性较大;3）地震活动主要集中在115.2°～115.6°E、34.9°～36°N区域内,且自2000年后地震活动性变强。     

寻乌及邻区震源机制和视应力特征

利用寻乌及邻区2009年以来的地震波形资料,采用Snoke方法反演19次ML2.5以上地震的震源机制,计算89次ML1.5以上地震的视应力。结果显示,寻乌及邻区的走滑型地震占绝对优势,震源机制解P轴优势方向分布在310°~320°和110°~130°之间,倾角绝大多数在40°以内,与该区以NWW-SEE向水平挤压为特征的构造应力场吻合;寻乌震群集中区内8次ML2.5以上地震的震源机制结果一致性较好。寻乌及邻区视应力与震级呈正相关,2017-11-06寻乌ML3.8震群前的差视应力值出现高值波动。     

日本M_W9.0地震大尺度重力变化结果分析

利用GRACE卫星RL05时变重力场模型,计算2011年3月11日日本9.0级大地震震源区及周边地区前后1个月、6个月和1年的重力变化情况,发现在震前数年已出现的正负交替现象在震前1年内变得更加明显。计算了基于地震位错理论的同震重力变化并向上延拓至卫星高度,结果表明重力卫星可以清晰地探测到该震的同震重力变化。分析震源区周边4个特征点时间序列变化,结合GMT最佳双力偶震源机制,发现两者揭示的震源区周边物质动力变化状态具有一致性。