综合GNSS和重力数据定量评价三峡地区地质环境稳定性

采用三峡地区全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和重力连续观测数据,结合水文气象和地形资料,计算大地高、地面重力等变化,通过与地质灾害事件的空间对比分析确定评价所用的观测要素和权重,对地质环境稳定性进行了定量评价。研究发现,整个三峡地区的地质环境总体上较为稳定,三峡大坝下游地区稳定性普遍较好。但是,库区腹地秭归-云阳段的长江沿岸有5～6处形状及面积不同的局部地段,稳定性较弱;三峡库区外围的房县、镇坪县也存在一些稳定性较弱的地区。所提出的地质环境稳定性定量评价方法和研究结果对于区域地质环境评估和地质灾害防治等具有重要参考价值。     

利用大地测量观测资料研究青藏高原三维地壳形变及地震危险性评估进展

青藏高原是一个理想而独特的地球科学天然实验场,青藏高原的地壳形变、物质逃逸模式及地震活动性等科学问题一直是地学界关注的重点。以全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和合成孔径雷达干涉测量技术（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）为代表的空间大地测量技术因其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被应用于现今的地壳形变监测并在地震研究中起着十分重要的作用。首先,综述了青藏高原三维地壳形变研究进展情况,包括青藏高原地壳水平形变的GNSS研究、综合利用GNSS和水准观测资料的青藏高原地壳垂直形变研究、青藏高原InSAR区域形变研究和融合多源大地测量资料构建青藏高原三维形变场等。其次,结合青藏高原三维地壳形变资料介绍了青藏高原活动断裂地震危险性评估的研究进展,讨论了顾及地震应力扰动的概率性地震危险性评估过程以及大地测量观测在地震危险性评估中所起的作用。今后需要加强青藏高原GNSS监测空区的加密观测工作,综合GNSS和InSAR观测结果精化青藏高原的地壳运动与变形模式;开展断...     

基于证据权重法的区域地质环境稳定性遥感评价研究

西南三江地区活动构造发育,地质灾害与地震频发,区域地质环境稳定性成为影响该区人居环境最为重要和突出的问题。为快速有效评价区内地质环境的稳定性状况,采用遥感与地理信息技术,结合地质成因进行稳定性相关因子分析,以区域地质环境遥感调查因子,如地震、地质灾害、活动断裂、岩性及地貌等,作为基础地质环境要素,利用证据权重法开展了云南省金沙江流域稳定性定量评价研究,对区域地质环境稳定性进行了分区。结果表明,基于权重的区域地质环境遥感定量评价方法具有较好的可行性,其结果可为区域国土资源规划提供有效的信息基础及决策支持服务。     

大地测量联合反演理论和方法研究进展

综述了10多年来国内外大地测量反演问题研究的成果及最新进展，特别是大地测量联合反演模型、大地测量联合反演算法以及大地测量联合反演理论和方法在研究地壳运动、地球构造等中的应用成果，讨论了联合卫星测高、声纳测深及海洋激光雷达遥感信息反演海洋环境参量，联合INSAR、GPS和水准资料反演研究地壳运动和联合各种观测数据反演研究地球内部构造问题。随着科学技术的发展，大地测量联合反演理论和方法研究将在监测全球变化、防灾减灾、发展地球科学理论方面取得更大进展。     

地球系统多尺度关键区域与关键过程的智能化测绘

作为地球系统中对全球气候变化最敏感的关键区域,冰冻圈的关键过程研究备受关注.同时,地球系统多尺度关键过程监测研究的必然趋势是从数字化测绘走向智能化测绘.本文针对冰川融化与海平面上升、极地冰盖稳定性及底部结构、南北极海冰变化与极端气候、冻土退化与地质灾害,以及地球系统下的宜居城市地下空间等5方面总结了智能化观测和智能化处理在地球系统关键过程方面的研究现状,进而展望了地球系统关键区域和关键过程的智能化测绘发展趋势,即健全智能化综合监测网络、建立关键区域大数据中心,以及搭建关键过程智能化模拟与预报系统等.     

青藏高原GRACE卫星重力长期变化研究

青藏高原隆升是地球上新生代以来最壮观的地质事件之一,对东亚乃至全球大陆动力学研究具有举足轻重的作用,一直是国际地球科学研究的热点区域.随着近年来现代大地测量技术(如GPS、卫星测高、绝对重力、雷达干涉测量等)的蓬勃发展,特别是2002年GRACE重力卫星的成功发射,为研究全球物质分布和季节性变化提供了重要参考依据,同时也为研究青藏高原动力学提供了可靠的观测数据和便捷的观测手段.GRACE卫星发射至今已超过13年,随着资料的累积和数据处理方法的改进与成熟,用GRACE卫星资料研究长期性变化成为新的热点.     

大地测量坐标框架建立的进展与思考

坐标框架是描述地球形状及变化、表达地球空间信息的基础,也是拓展人类活动、促进社会发展的关键地球空间信息基础设施。随着空间大地测量观测技术的发展,地球科学及相关学科间的交叉渗透融合,利用其建立全球或区域坐标框架成为当前大地测量的主要任务。研究建立1毫米级坐标框架是国际大地测量学界21世纪的学科目标和重要挑战。本文以当前建立理论最完善、应用最广泛、精度最高的国际地球参考框架为例,描述了基于空间大地测量观测技术的坐标框架建立方法,阐述了全球及区域地心坐标框架建设的最新进展及局限性,最后针对建立1毫米级坐标框架的几个关键问题提出了研究思路。     

论大地测量研究青藏高原地学问题的方法

结合青藏高原地质构造背景及大地测量观测值特点，讨论了青藏高原区域地壳运动模型的建立，提出用大地测量资料结合地质、地球物理资料反演青藏高原构造应力场的方法。     

基于GNSS/InSAR/GIS的活动断层地震危险性评估系统

本文从GNSS、InSAR、重力、水准等多种大地测量资料联合确定活动断层地壳形变、应变和应力,以及与GIS相结合的角度出发,讨论了基于库仑破裂准则的活动断层地震危险性评估方法,系统阐述了活动断层地震危险性评估系统的设计。该系统主要利用各种大地测量数据联合确定活动断层区域的位移场,反演计算应变场、应力场、活动断层运动参数以及库仑应力;通过确定活动断层的临界应力值,建立地震危险性评估模型,评估可能发生地震的位置、最大震级、复发时间及其对应的概率;最后借助GIS实现断层区域的地质和构造环境、三维形变数据、应变场、应力场和地震危险性综合评价图的管理与可视化。本文最后讨论了所建系统的具体应用,讨论了汶川地震激发的同震静态库仑应力、应力扰动的持续时间和龙门山地区的地震活动率。     

陆态网络对大地测量的贡献

陆态网络是以全球卫星导航定位系统为主,辅以多种空间观测技术,实时动态监测大陆构造环境变化,探求其对资源、环境和灾害的影响的地球科学综合观测网络,为国家大地测量产生了巨大的影响.现从陆态网络对大地测量基本骨架网精度的贡献、对动态大地测量基准的建立和维持、对高等级军用大地测量手段的多样化及其他领域等方面进行了分析.     

Local datum definition and geodetic network positioning using global navigation satellite systems

The problem of datum definition as applied to local-area geodetic networks is investigated using data collected from global navigation satellite systems (GNSS). It is shown that the process of double differencing makes the model more sensitive to computational errors that reduce the ability of the satellites alone to control the translation component of the datum definition, and as a result additional regularization is required. Traditionally, datum definition has been accomplished by constraining one station to set coordinates. Alternative regularization strategies are analysed in terms of their effects on positioning and ambiguity resolution. In doing so, processing strategies are developed which can improve the quality of global positioning system (GPS)-based position solutions in geodetic network applications of limited spatial extent, such as high-precision engineering and deformation monitoring networks.     

喜马拉雅块体现今运动学特征的地震矩张量反演分析

利用地震矩张量反演计算了喜马拉雅块体地震主应变率，应变率主方向以及变形速率，探讨了喜马拉雅块体现了形变特征，并与GPS形变监测结果以及地震结果进行了比较分析。地震矩张量反演结果表明，喜马拉雅块体不仅有南北向的压缩变形，而且有显著的东西向拉张运动，其变形量级与GPS形变监测结果，地质资料得出的结果基本一致，与珠峰地区GPS计算结果获得的该地区的应变趋势基本一致。     

新丰江精密大地测量30年与地震关系研究

介绍新丰江开展精密大地测量３０年及其精度情况,利用３０年来取得的地壳形变资料,进行“真值”与地震关系研究;从定量分析、精度评价、绝对位移探讨等角度,建立一套以“真值”研究为基础,用统一、连续、定量可比尺度表示的稳定状态分析系统。结果表明,总结位称与地震活动关系十分密切,反映了水库诱发地震的典型特征,获得一组具有预报意义瓣定量辨识指标,得到多起地震的实践检验,确立该网具有监测５级地震的能力。该网长跨     

动态多基态变粒度时空修正模型在矿区地质环境中的应用

针对矿区地质环境污染面积动态变迁和实时监测问题,首先根据TGIS中的时间属性表达特性,分别将时间粒度表达和变粒度时空存储因子设计与现有的动态多级基态修正模型进行综合集成表示,提出了一种动态多基态变粒度的修正模型,实现了时间粒度动态变化过程中多基态自动确立问题;其次结合某矿区地质环境面积变迁的时空数据特征,分别设计了时空数据库的五库结构和数据库组织结构,实现了矿区地质环境面积变迁时空数据库的逻辑和物理结构设计;然后通过结合TGIS和视频播放器原理,实现了矿区地质环境面积变化场景的回放,并采用空间数据库查询语句实现了地质环境面积变化的超前预演;最后以某矿区地质环境数据为例,实践表明：动态多基态变粒度的修正模型可实时监测矿区地质环境类型面积的变迁过程,增加了复垦区域的面积,实现了矿区地质环境面积变迁数据的存储、再现和未来变迁的预演。     

用大地测量资料检验青藏高原隆升的两种构造演化模式

对当前地质学和地球物理学方面提出的两种青藏高原构造演化模式进行了分析，着重讨论了用大地测量资料检验构造演化模式的原理和方法，以实测资料初步验证了回流模式的合理性。     

大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程研究进展

综述了近10多年来大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的研究成果及最新进展,特别是大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的模型、算法及典型震例。展望了利用GPSI、nSAR和地震波数据联合反演震源破裂过程中顾及先验信息、附有不等式约束时反演模型的建立方法,以及相对权比的确定、全局优化方法的应用等问题。     

泥石流灾害多发区生态环境遥感监测评价

泥石流灾害对流域植被、土壤、水体等生态环境要素具有极强的破坏作用,快速有效地监测灾害影响区内生态环境的变化对防灾减灾工作有着重要意义。本文选取白龙江流域泥石流灾害为研究对象,利用多期次遥感影像提取了生态因子信息,构建了生态质量评价模型。结果表明,基于时间序列影像的遥感监测能够有效地刻画灾害发生前后的区域生态变迁过程,对地质灾害区的生态监测和修复具有实际应用价值。     

组合VLBI和SLR数据估计的全球板块运动参数

本文组合应用ＶＬＢＩ和ＳＬＲ数据导出了一个完全基于空间技术实测数据的现时板块运动模型，称为ＳＧＰＭＭ１。ＳＧＰＭＭ１与地学板块运动模型ＮＵＶＥＬ－１的比较指出：空间大地测量数据估计的板块运动总体上与地学估计值一致。经过地磁极倒转时间尺度修正，并考虑到冰斯后地壳回弹的影响，空间大地测量数据估计的北美，欧亚和澳大利亚板块之间的相对运动速率与地学估计值有极好的一致，但太平洋板块相对于北美、欧亚和澳大利亚     

Present-day crustal deformation in China relative to ITRF97 kinematic plate model

 A global plate motion model is established based on the ITRF97 velocity fields and geological model NUVEL1. Sub-plate models are estimated by using the velocity fields derived from 45 global positioning system (GPS) sites under the ITRF97 reference frame in China. Comparisons between space geodesy and geological models are given. It is found that the Euler vector of the AFRC–EURA pair has an obvious discrepancy between space geodetic and geological models. The motion patterns of tectonic blocks in China predicted by GPS are consistent with those of geological data on the whole. Received: 9 November 2000 / Accepted: 17 September 2001