零讯

日本学者研究提高全球定位系统精度的方法日本京都大学防灾研究所教授田中寅夫正在研究利用蒸气辐射仪提高GPS(全球定位系统)的定位精度。最近,全球定位系统已作为准确测定在地球上的位置的测量系统供实际应用。该系统可应用于许多方面,地震预报和火山喷发预报也是其中之一。     

基于激光干涉法的地表重力垂直梯度测量系统设计及试验

基于激光干涉法对新型地表重力垂直梯度测量系统进行了研究并初步构建了原理样机． 该测量系统利用双光路干涉测量法, 获取垂直向间距为50 cm且同步自由下落的两个落体相对于参考点的时间和位移信息, 并通过差分运算得到该测点的重力垂直梯度值． 在系统设计过程中, 主要解决了双落体自由下落的同步自动控制和双干涉测量光路的垂直性调节问题． 试验结果表明, 本套测量系统可以获取双落体同步自由下落运动时的干涉条纹信号, 并完成重力垂直梯度测量, 且梯度测量精度优于100 E．      

ShakeAlert预警系统持续改进或于明年面向公众

正美国开始地震预警系统工作至今已有10年。目前,针对美国西海岸的ShakeAlert预警系统已经建成,美国科学家和工程师正在对该系统进行微调,预计该系统将于2018年面向公众开始启用。2017年12月6日,发表在《地震研究通讯》(Seismological Research Leters)的两篇论文中,研究人员描述了ShakeAlert原型系统的关键部件和测试平台,其目前正在加州、俄勒冈州和华盛顿州进行测试。     

基于钻孔截面变形方法(CBDM)测量岩石应力变化

本文发展了一种基于钻孔技术来监测岩石应力变化的钻孔截面变形法(CB-DM),该方法可以用来测量垂直于钻孔轴线的岩体的二维应力状态变化.本文通过载有激光位移传感器的样机,对该方法进行详细介绍,理论上分析测量结果的影响因子,证明该方法能够有效估测岩体的应力变化.     

国际地震中心正在实施剪切波分裂研究计划

利兹大学正在尝试一项测量剪切波自动分裂的计划。这项计划是在与国际地震中心密切合作下进行的 ,以确保继续进行新的测量并在计划结束后在国际地震中心《通报》上发表其成果。英国自然环境研究会为国际地震中心成员提供部分资助 ,以便将综合测量结果输入国际地震中心数据库。新的波形恢复软件将成为分裂测量系统的一部分。当国际地震中心接收到波形数据后 ,该系统会自动测量分裂及其可靠性 ,然后将结果保存在国际地震中心数据库。当用户选择在线《通报》终端时 ,将查看到分裂测量的结果。一个新的网页可以为用户解答有关特别分裂测量结果的…     

地形变浮子水管倾斜仪电脑测量系统(FSQ—ATS)

浮子水管倾斜仪(FSQ)是目前国内较好的定点形变测量仪器。但是它的记录部份在技术上却显得比较落后。为了提高FSQ的系统功能,我们应用ApPLEⅡ对FSQ的测量进行控制,经在汕头地震台的近2个月的连续运转试验,表明该系统可以皮全部测量过程,数据处理以及数据建库等的全自动化。这一系统我们称之为浮子水管倾斜仪的电脑自动测量系统(FSQ—ATS),系统造价低于FSQ的记录部份。     

激光干涉绝对重力仪参考棱镜隔振系统仿真

在激光干涉绝对重力仪中,参考棱镜在背景振动和系统自振的作用下呈现复杂的振动模式,严重影响了整机的测量准确度.针对此问题,本文基于磁悬浮原理设计了参考棱镜的反馈式两级振动隔离系统,建立了系统的动力学模型,在不同的反馈方式下推导了相应的传递函数,进行了Matlab仿真分析以确定最优的反馈方式.系统仿真结果表明绝对速度反馈方式的隔振效果可达100 dB,与自主研发的Age-110型激光干涉绝对重力仪的联合测试结果表明,该隔振系统可将Age-110的测量精度再提高1.5倍.     

云母Rb-Sr等时线年龄原位微区LA-ICP-MS/MS测定

云母具有较高Rb/Sr比值,且Rb-Sr同位素体系在该矿物中的封闭温度高于中、低温矿产的成矿温度,因此对其进行激光原位微区Rb-Sr等时线定年是解决中、低温热液矿床成矿时代的一个重要途径.本文利用三重四极杆等离子体质谱仪(ICP-MS/MS)与193nm激光剥蚀系统(LA)联用,以SF6为反应气体,实现了同质异位素⁸⁷Rb⁺对⁸⁷Sr⁺的干扰去除,建立了激光原位微区云母Rb-Sr等时线定年方法,并分析了影响其分析准确度的因素.随后,采用该方法对K-Ar法地质年龄国家一级标准物质ZBH-25黑云母(GBW04439)进行了激光原位微区Rb-Sr等时线年龄测定.结果显示,采用NIST SRM 610为外部标准物质对样品数据进行校正时,获得的ZBH-25黑云母Rb-Sr等时线年龄相对于K-Ar年龄推荐值偏年轻约12%(RSD).由此表明,在LA-ICP-MS/MS测定云母Rb-Sr等时线年龄的过程中, NIST SRM 610标准玻璃与样品间存在明显的基体效应,导致年龄结果偏离样品推荐值.针对这一问题,本...     

用于监测旋转地震现象的光纤系统

概述了自主式光纤旋转地震仪(AFORS)野外测试的应用和发展,此地震仪利用萨格奈克效应直接测量地面地震源的旋转。自主式光纤旋转地震仪的主要优势在于它不受直线运动影响,可以直接测量地震期间产生的旋转分量。该系统包含一个专用的自主式信号处理装置,可以对旋转运动的测量计算进行优化,而基于互联网的遥感系统可以对自主式光纤旋转地震仪远程控制。实验研究表明,这两种设备在检测频带为0.83~106.15Hz时,可以保持精度不低于5.1×10~(-9)~5.5×10~(-8)rad/s,并且灵敏度呈线性变化。文中还给出了一些用AFORS-1连续监测波兰克雄日地震观测站旋转事件的实验结果。     

两种激光粒度仪测量湖泊沉积物粒度结果的对比

湖泊沉积物粒度参数是湖泊沉积与环境演变研究中常用的环境指标,近年来激光粒度仪的发展和广泛使用更是促进了粒度指标的应用并在很大程度上提高了精度和效率.然而不同的激光粒度仪对于同一样品的测量会得到不同的结果,本文利用两种常见的激光粒度仪测量了西藏纳木错的两支岩芯,并对结果进行了对比分析.从仪器的重现性来看,Mastersizer2000型激光粒度仪要优于LS13320型激光粒度仪,而LS13320型激光粒度仪在对含量较少的细颗粒和粗颗粒的检测效果上优于Mastersizer2000型激光粒度仪;两种仪器得到的粒度参数d(0.1)和d(0.5)无论在变化趋势还是绝对数值上都较为相似,而d(0.9)的差异则较大.对比研究结果为利用湖泊沉积物粒度参数提取古环境信息研究提供了基础依据.     

LIDAR点云的获取及分类方法浅析

Lidar能够实时快速的获取高精度的三维地面信息;Lidar产品能方便的与多种实用程序软件接口直接连接,如CAD、三维动画软件等等。这些优势使得Lidar得到了越来越广泛的应用。机载激光雷达(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)量测技术是应用机载激光雷达系统进行三维空间测量,得到密集的地面物体的三维坐标点云数据,再通过相关软件处理后,获得DEM、等高线图、正射影像图及三维建筑物模型。由于Li DAR系统本身包含激光、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术,并与数字航摄仪相结合,而且激光脉冲不受阴影和太阳角度影响,其高程数据精度不受航高限制,因此经过专用软件处理,可在空中完成地面高程模型DEM及数字正射影像图DOM的大规模生产,大大提高航测成图的作业生产效率,减少生产环节,缩短生产周期,提高成图精度。由于比常规摄影测量更具优越性,近些年得到了迅速发展。     

地震学家建立监测地球蠕动的卫星台网

由 2 50个卫星监测台站组成的台网的最后一个台站已于本周安装完毕 ,该台网将使地震科学家们能够监测南加州最微小的地壳运动。测量这种微小的蠕动将有助于科学家们确定沿地壳断层正在积累多少应变 ,从而帮助他们评估该地区的地震危险性。易发生地震的日本也有类似的监测系统。该台网使用的全球定位系统 ( GPS)卫星轨道与徒步旅行者、乘汽车旅行者和美国士兵确定其在地球上的位置时所使用的相同。美国地质调查局该项目的负责人赫德纳特( Ken Hudnut)说 :“南加州的地震危险性占全国地震危险性的一半多 ,我们正以新的方法来应用 GPS技术 …     

新型AGRSS航空伽玛能谱测量系统设计及其性能测试

新型AGRSS航空伽玛能谱测量系统(简称AGRSS)采用自主开发的数字化多道分析器和数据通讯技术,实现了对航空伽玛能谱测量过程中航放数据的采集与控制,并且系统的设计易于维护和升级.文中详细介绍了AGRSS系统的组成、主要性能指标,校准与测试等方面的内容.AGRSS系统主要包括3箱Na I(Tl)晶体,航空伽玛能谱多道分析器和通讯接口、航空物探综合测量收录系统、电源分配器和辅助设备等.对AGRSS进行长时间测量和试验区测试飞行,测试了其性能.测试结果表明,该系统的技术指标达到或优于航空伽玛能谱测量规范要求,其性能稳定、具有较好的一致性,采集的数据信息可信.成功研发的AGRSS航空伽玛能谱测量系统可以在地质填图、区域地质研究和寻找放射性矿产方面发挥其特有的作用.     

VSP地震干涉测量的稳相分析与高陡构造成像

地震干涉测量(SI)是近几年勘探地球物理领域研究的一个热点方向.首先,在高陡断层模型的基础上,利用稳相分析解释垂直地震剖面(VSP,Vertical Seismic Profile)地震干涉测量的物理含义,分析虚假同向轴产生的原因,更重要的是找到地震干涉测量实现波场转化的主要贡献项;其次,利用地震干涉测量实现VSP向单井剖面(SWP,Single Well Profile)波场转化,观测系统转换到井中,离目标地质体更近,实现高陡构造成像;最后,将该成像结果与传统地面地震勘探在高陡构造成像质量方面进行对比,得出该方法可以有效提高高陡构造成像精度的结论,为复杂高陡构造成像提供了新的思路.     

绝对重力仪中3种数据处理方法比较

绝对重力仪中对激光干涉信号的采集和处理是测量绝对重力加速度的基础。对激光干涉信号进行数字信号处理,其结果可以构建绝对重力仪中自由落体的运动轨迹,讨论3种基于该重建运动轨迹的数据处理方法,分别为整体最小二乘拟合,局部最小二乘拟合以及遗传算法。处理结果表明局部最小二乘拟合方法的处理效果最好,对落体位置的平均拟合误差在4 nm范围内,满足测量精度要求。     

机载LiDAR技术及其在地学中的应用

机载LiDAR技术是近10年出现的高新技术之一,能迅速获取密集的地面三维数据.机载LiDAR系统是一种主动式的对地观测系统,激光测距单元记录每一个激光发射器产生并发射一束激光脉冲,到激光脉冲接触物体而反射冉被激光接收机接收到这整个过程的时间,差分GPS确定飞机的精确位置,IMU记录飞机飞行姿态,通过将时间、位置、姿态这三种数据进行联合计算得到地物的实际高程信息.机载LiDAR数据处理主要包括航迹确定、三维空间坐标计算、噪声剔除、滤波和拼接等.国内外对LiDAR的硬件、软件和算法都开展了大量研究,并且将其广泛应用到各个领域,如地形测量、断层调查、灾害调查等.     

皮纳微小卫星激光反射器设计及激光测距分析

皮纳卫星是指质量为千克级、以微机电系统技术为基础的小卫星。皮纳卫星能够通过组成星座、编队或卫星群完成单颗大卫星难以实现的任务,被广泛地应用于科研、技术试验、商业遥感等领域。皮纳卫星设计寿命短,在完成在轨服务后就会成为空间碎片,这时要想对皮纳卫星进行精准定位,就必须采用非合作目标的方式进行激光测距。按照目前空间非合作目标的激光探测能力,由于皮纳卫星尺寸小,导致返回的激光信号弱,探测难度大,且随着皮纳卫星发射次数的增多,将严重影响人类的空间科技活动。因此设计出适合于皮纳卫星的激光测距合作目标,使得激光测距技术的高精度特性应用于皮纳卫星的目标监测,这对空间目标高精度测量和提升碎片目标精密监测与预警有着重要的实用价值。本论文紧紧围绕研制出适合于皮纳卫星的微小激光反射器这一目标,立足于低轨皮纳卫星高难度的激光测距实用需求,设计质量轻、分布灵活、满足在轨和成为空间碎片后仍能采用常规的人卫激光测距技术进行观测、且便于标准化配置的微小卫星激光反射器。论文的主要工作内容如下:(1)理论计算并分析了星载激光测距合作目标的速差效应及其补偿方法、有效视场角、有效反射器面积、可观测时间、远场衍射分布、质心误差改正分布等核心技术参数,并以低轨卫星中常用的金字塔结构和八棱台结构激光反射器为例进行分析,为皮纳卫星激光反射器设计提供理论依据。(2)针对轨道高度在250—1 000 km的皮纳卫星,以标准立方体结构皮纳卫星为例,设计了质量不超过150 g、视场角满足360°、测距精度达厘米级、具有足够回波强度、且便于标准化配置的微小激光反射器,并设计了长方体和多面体结构皮纳卫星激光反射器。(3)为我国第一颗大气密度探测实验卫星PN1B设计了星载卫星激光反射器,这是国内首次采用通光口径为1 cm的微小激光反射器阵列,通过TROS1000流动人卫激光测距系统对该卫星进行的激光测距试验,观测期间其回波数最大值达314个/秒,验证了微小激光合作目标能够提供足够的的回波光子数。(4)设计了一种适用于角锥棱镜加工的靠体,在铣磨成型、粗磨及精磨和粗抛工序中直接通过该靠体的翻转实现角锥棱镜的成盘化加工,最后以配重分离器工艺进行精抛。使得角锥棱镜整体工艺方案加工工序减少、生产节奏快、效率高、质量可保证。(5)为确保卫星激光反射器发射成功后在太空环境中能正常工作,以皮纳低轨卫星激光反射器为例,介绍了激光反射器在地面进行的光学性能、力学性能、热学性能及空间辐照性能测试。     

黄子洞台地电自动测量系统ATS及与电子自动补偿仪(DDC—2B)的对比观测

文献〔1〕是我们提出的地电阻率自动测量系统(Automatie Test System,简称ATS)的设计方案。1986年我们在黄子洞地电台对该系统进行了安装和调试,在一系列试验的基础上确定了适用于黄子洞台的地电阻率最佳测试程序。系统于1986年7月起投入与DDC—2B的对比观测.初步结果表明,ATS的各项技术指标及观测结果均达到和超过地电观测规范的要求,其观测精度比电子自动补偿仪DDC—2B高一个数量级。     

高分辨率探地雷达及实验研究

本文作者开发基于E5071B型矢量网络分析仪(VNA)的高分辨率探地雷达系统(LANRCS—GPR),该系统立足于频率域探地雷达系统的宽频带和适应性强的优点之上,充分发挥了矢量网络分析仪具有的超宽带、高精度测量等特性。该系统采用LAN方式进行系统联机控制方式,使系统组建成本低廉、易于扩展:本系统采用了计算效率高的F-K偏移方法作为实时成像方法。系统测试实验表明,该系统具有很高的探测分辨率,探测精度高,信号信噪比高,系统动态范围大,而且系统的操作灵活可靠,适应范围广,系统功能可扩展性强。该系统的研究开发为将来成品频域探地雷达系统的研发提供了理论、实验基础,同时也为电磁波传播研究及电磁探测研究搭建了一个采集数据精度高、信息量大、适应范围广、操作方便的实验平台。     

陀螺寻北仪快速定向辅助装置误差分析

为提高陀螺寻北仪定向画线效率,设计一种可快速定向画线的新型辅助装置。并对旋转角度及激光标线误差进行分析,验证该装置是否满足设计要求。采用不同测量方法对定向画线误差进行测量和分析,确定装置满足设计要求。