江苏地区水准监测网平差方法的比较与探讨

本文通过各种平差方法在处理江苏地区水准监测网复测数据中的实际应用和对各种平差结果的分析,认为拟稳平差方法比较适合于监测网的数据处理。文中对拟稳平差动态方法的思路作了介绍,对拟稳点的选取和监测网使用拟稳、伪逆平差方法的可行性作了探讨。     

论监测网的平差

本文从最小二乘原理出发,论述了监测网的自由网平差和拟稳平差问题。研究的结果表明:监测网用这二种方法平差时,条件在dx(或⊿x_0)等权及相互独立时是符合最小二乘原理的。在一般情况下,应该用条件及来代替。文中算例的结果支持了这一结论。最后指出:监测网平差中这些未知参数的估值都是最佳无偏。     

监测网形变分析的基准

监测网中各点形变分析,必须有一个统一的基准,基准选择不同,形变量也不会相同。 本文从阐述经典平差、伪逆平差和拟稳平差三类自由网平差原理着手,对相应的固定参考系、重心参考系和拟稳参考系三种基准进行了探讨。前两种参考系已应用于地壳形变分析。后一参考系是近两年才提出的,在地壳形变分析中应用可能更广泛,本文对此着重予以阐明。文中还用实例对伪逆平差和拟稳平差的结果作了比较,还说明了最小二乘原则与最小范数条件在形变分析中的作用。     

带权基准方程平差中稳定度的引入

本文把带权基准方程平差([2])的思想应用于唐山地区垂直形变的分析,并介绍了计算相对稳定度的两种方法。 将本文的计算结果与以往的几种平差结果作了比较。结果表明:对于缺乏外部绝对控制的形变监测网的分析来说,如果没有各点稳定性的先验信息,则这一平差方法比其他方法要合理些。 “相对稳定度”的概念具有明确的几何意义,也可以为在进行经典平差或拟稳平时参考点的选择提供一种定量的指标。     

变形监测自由网的动态优化设计

在变形监测中,特别在地震形变监测中往往布设自由网。对没有固定基准的自由网,位移矢量是真实位移的有偏估值,有时精度最高的地方发现变形能力并非最强。因此,在变形监测网设计时应以反映发现变形能力的灵敏度作为主要质量指标。而变形监测网在空间和时间上都是变化的。为此,本文提出了同时顾及灵敏度、变形参数精度、观测费用和可靠性等多种质量准则并顾及地壳运动的动态优化设计模型。     

一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法

考虑地震波在坡体内的传播特征,基于拟动力法,结合传统静力边坡稳定性分析极限平衡法(瑞典条分法),推导了边坡地震力公式和地震边坡稳定性安全系数公式。在此基础上,借助MATLAB软件开发了最危险滑面搜索和安全系数求解程序,实现了一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法。通过探讨地震动特性对地震边坡稳定性的影响,得到了地震边坡稳定性安全系数随地震动参数的变化规律。对于既定边坡,其安全系数随地震波初始相位呈现周期性波动变化,存在最小安全系数;并且此安全系数随地震系数和地震波波长与边坡坡高比的增大而减小。此外,从波动理论角度揭示了拟动力法与拟静力法的区别与联系,给出了两类方法的适用范围:当地震波波长与边坡坡高比大于10时,两类方法所得结果基本一致,均适用;而当地震波波长与边坡坡高比小于10时,拟静力法所得结果较拟动力法相对保守,仅拟动力法适用。     

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。     

带权基准方程平差及转换

本文提出了带权基准方程平差的方法。证明现有的三种平差方法(经典平差,拟稳平差及伪逆平差)都可看作是它的一种特殊情况。讨论了这种方法在地壳形变资料分析中的应用的可能性。导出了四种平差结果间的转换公式。本文最后给出了一个算例来验证这些结果。     

自由网平差结果的相互转换

目前自由网平差有三种方法,结果各异。本文拟就一般形式讨论这些解的相互转换关系。这种关系可用关系式(26)表示。利用它,已有的平差结果可转换成所需要的平差结果,计算量可以减少。 最后,对文献[5]作了注记,指出[5]给出的关系式,可根据本文(29)更简洁地推出,[5]实际上可作为应用拟稳平差的较好的例子。     

关中地区近期垂直形变场演变特征

本文用动态秩亏自由水准网平差和拟稳平差处理关中地区七十年代以来的全部水准资料,描述了本区近期垂直形变场演变特征,指出1977年前后本区地壳形变曾发生反向,并对此进行了粗浅的讨论。     

监测网设计的逆特征值法

利用监测网具有监测方向性这一特点，在监测网设计中应用矩阵逆特征值理论构造准则矩阵，并结合算例论述了监测网的二类设计。     

GIS技术在滑坡稳定性分析中的应用

利用Visual Basic对象嵌入技术(OLE Automation)，将MapInfo作为一个对象使用，应用GIS空间分析和数据处理等功能，对地理信息系统平台MapInfo进行二次开发，实现了对滑坡快速有效的统计、分析和预测，并建立了区域滑坡稳定的综合判定标准。通过友好的人机交互界面实现对地震滑坡稳定性分析和综合评价，提高了地震诱发滑坡灾害稳定性分析的可操作性和空间地理信息的传输能力。     

场论方法在地壳垂直形变数据处理中的应用

本文首先指出了地壳垂直形变分析中经常用到的(速率)伪逆和拟稳基准在实际应用中可能存在的缺陷及现行分析方法中的不足,然后运用场论的基本原理和方法,给出了以通量均衡为条件的地壳垂直形变分析的数学模型和相应的处理方法及可用于形变分析的一些新的定量指标。同时,也指出了有关量的物理含义,这可能有助于形变分析的进一步深入。     

祁连山与河西走廊近期垂直形变特征

本文用广义逆速率模型及拟稳速率模型处理了祁连山与河西走廊地区近20年来的水准测量资料。研究结果表明:该地区70年代垂直形变曾出现逆继承性;80年代恢复了祁连山上升,走廊盆地沉降的继承性运动,并有强化趋势。     

沉降网变形分析计算的实用方法

本文从变形分析的一般原理出发，通过研究沉降监测网的图形矩阵特点，给出了变形分析计算的一般方法。所给公式意义明确，很便于在实际中具体应用。本文最后通过算例说明了整个计算过程。     

考虑尺度比的秩亏测边自由网平差

本文讨论在测边网中考虑尺度比的秩亏自由网平差方法,着重讨论在监测网中只考虑一个尺度比时的计算问题,并作简要的分析。     

GPS形变监测网起算点坐标对水平形变的影响

利用首都圈ＧＰＳ形变监测网的资料,用伯尔尼软件计算并分析了大规模ＧＰＳ地形变监测网中起算点坐标误差对水平形变计算结果的影响,给出了３种典型图形。利用速率动态平差结果,分析了不同固定点的情况下,ＧＰＳ形变监测网的点位位移中误差的分布特点。     

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。     

云南地震流动重力监测网建设与映震能力分析

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。     

超宽与甚宽频带地震计阶跃标定的加权动态拟合法

阐述了由阶跃响应确定超宽频带与甚宽频带地震计二阶系统传递函数的特征参数的方法。首先分析了现有的曲线拟合法在测试精度、收敛速度、拟合方法的通用性等方面存在的不足,然后给出了一种更加完善的精确求取二阶系统传递函数特征参数的方法——加权动态拟合法,详细论述了加权动态拟合法的数学原理,并设计了拟合计算程序。