GPS高程拟合方法精度分析

近年来人们往往利用GPS数据来确定大地高,但大地高不同于正常高,为此,利用多项式拟合与地球重力场模型相结合的数学方法,使GPS所测大地高通过这些数学模型直接转换为具有厘米精度的正常高,将该方法得到的正常高与单独利用多项式拟合和地球重力场模型得到的结果进行了比较,其差值的标准差为±38 cm。     

基于地球重力场模型的区域高程转换方法

利用多项式分区拟合与EGM96地球重力场模型相结合的数学方法,使少量的水准点与GPS点重合,对GPS测得的大地高直接转换为具有厘米量级正常高的重力模型区域高程转换方法作了讨论,将该方法得到的正常高与单独利用多项式分区拟合和EGM96地球重力场模型得到的结果进行了比较,其差值的标准差为±2.9 cm。     

GPS高程拟合方法的对比试验研究

GPS测量的高程是大地高,而我们日常使用的高程是正常高,这中间存在一个高程异常值,由于地球质量分布不均,这个高程异常值不是个常数。本文简要介绍了常用高程系统及相互的转换关系,重点介绍了多项式曲面拟合和多面函数拟合两种GPS高程拟合方法。结合北京市地面沉降监测项目,利用研究区范围内监测点已有的A级GPS测量数据和一等水准测量数据,采用了五种拟合方法,通过不同的选点方式,再经过MATLAB软件编程计算,对研究区进行了高程拟合,并对各项试验结果分别进行了拟合精度的评定。通过对每个拟合模型进行分析,对拟合结果进行比较和对五种拟合方法进行比较,最后得出结论,选择适当的高程拟合模型进行高程拟合能达到四等水准测量精度,采用二次、三次曲面拟合和多面函数拟合方法均能较好的对研究区进行高程拟合。     

GPS 高程拟合转换正常高在重力勘探中的应用

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的大地高,而重力勘探中使用的是正常高.本文简要介绍了用多项式曲面拟合方法拟合高程异常的原理,并用水准仪测量的水准高程对拟合的正常高进行了精度评估,总结了采用GPS拟合高程在高精度重力勘探中的应用效果.     

GPS高程控制网在1:5万重力调查高程异常改正问题中的应用

在没有精细大地水准面模型的地区开展1:5万重力调查工作时,采用布设GPS高程控制网的形式,求得高程异常改正模型,解决高程异常改正问题。布设GPS控制网时已知高程控制点要多于6个,适当地选用某种数学模型(多项式曲线拟合、多项式曲面拟合,多面函数拟合等)拟合出测区的大地水准面,然后用插值的方法再推算出其它GPS点和正常高程值,提高重力测点的高程精度。     

GPS水准多项式曲线拟合在水利工程中的应用

随着GPS应用技术的不断成熟,GPS定位测量获得大地高精度在逐渐提高。如何有效利用GPS水准测量把GPS高程转换成工程所需的正常高,成为了水利测量工作者非常关心的问题。本文以淮北矿业集团临涣工业基地引水工程为实例,采取多项式曲线方法进行了GPS水准拟合的深入研究,最后得出结论:在地形起伏不大的平原地区,通过多项式曲线拟合,所获得的正常高结果可以满足四等水准的精度要求,在带状测区的水利工程中可以取代几何水准测量。     

基于多项式拟合模型的GPS高程转换方法研究

在详细论述GPS高程转换基本原理的基础上,利用二次多项式模型,对区域高程异常进行了拟合分析,并进行了精度评定。结果显示,利用二次多项式模型进行GPS高程转换能够取得较好的结果,参与建模的点位拟合精度较高,而远离建模点分布区域的点位拟合精度相对较低,建模点的选取能够对GPS高程拟合结果产生重要影响。     

锦赤铁路三标段GPS高程拟合分析

结合GPS控制网和三等精密水准网的对比试验,构建了GPS测高技术中高程拟合模型,据此对锦赤铁路三标段工程项目进行分析。实例中选取多项式曲面拟合方法,进行高程内插计算,并将拟合结果与水准测量结果进行对比,结果表明：GPS高程拟合的内、外符合精度完全满足铁路工程精度要求,精度可达到2～3cm。     

基于EGM2008模型的GPS高程转换法

GPS求得的高程是地面点在WGS84坐标系中的大地高,而我国采用正常高系统的高程,是通过该点的大地高减去该点的高程异常获得。高程异常的获取,惯用的做法是曲面拟合法,这种方法在水准点稀少的测区（特别是山区）实施起来比较困难。EGM2008模型是迄今为止分辨率最高、精度最好、阶次最多的全球重力场模型。首先利用EGM20081′×1′的大地水准面模型计算各点的高程异常,再通过联测一个一等水准点,获取EGM2008模型所表示的全球似大地水准面与我国高程基准面之间的差异,即可将GPS大地高转换为1985国家高程基准的正常高。兴城测区实例表明,EGM2008模型高程转换法在山区仅用一个水准点即可实现GPS大地高到正常高的转换,且高效率、高精度。     

地球重力场的球面小波分析研究

高精度高分辨率地球重力场模型是地球科学、空间科学以及海洋科学发展的需要。目前的全球重力场模型的阶数已达 36 0阶、50km× 50km的分辨率。调和展开分析是当前高精度全球重力场模型的基础 ,由于全球外调和展开存在只有频域的局部性而缺乏空间域的局部性的缺陷 ,使得地球重力场模型向高频逼近时不可能在外调和框架下有效地进行。利用球面小波分析和多尺度分析理论可克服该缺陷。通过发展球面小波理论 ,来对地球重力场进行球面小波展开 ,获得地球重力场的多尺度结构 ,建立局部或全球重力场的多尺度模型 ,揭示地球重力场的多尺度结构与场源密度分布之间的响应 ,恢复重力场的空间域与频率域的精细结构 ,提高重力场的精度和分辨率 ,以推进地球重力场在相关学科的基础、战略作用。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。