利用最小二乘配置识别川滇地区跨断层形变异常的研究

将最小二乘配置方法的高斯型经验协方差函数模型应用于区域跨断层形变曲线的异常辅助识别。通过川滇地区跨断层形变对芦山7.0级、康定6.3级、鲁甸6.5级等地震的前兆异常判定曲线,说明最小二乘配置内插拟合可以进行区域跨断层水准形变曲线的趋势模拟和辅助查找区间异常特征,对于跨断层形变曲线异常识别有一定意义。     

地壳形变分析的总体最小二乘配置方法

针对地壳形变问题中观测向量和趋势项系数矩阵均含有误差的情况,研究了总体最小二乘配置平差方法,在广义总体最小二乘准则下推导了具体的解算公式和迭代算法。利用模拟的地壳水平形变和2009年意大利L’Aquila实际地震数据进行分析,结果表明,总体最小二乘配置与传统的最小二乘配置方法在地壳形变分析中的效果基本一致,并给出了相关的理论依据。     

小波分解-STFT方法在地形变观测数据中的应用

把小波分解与短时傅里叶变换（STFT）相结合,实现了对信号高频部分和低频部分的精细分解,同时给出信号高频部分的时频谱,结果直观明确,计算过程简单。这种方法不仅可以作为连续形变观测数据的常规分析方法,也可用于其他连续观测数据的分析。     

中国大陆速度场模型建立方法研究

将中国大陆划分成东北、华北、华南、青藏、西北5个块体,基于克里金插值法、最小二乘配置法、最小二乘配置移动拟合推估法等3种方法及速度场数据研究中国大陆速度场模型建立方法。利用外检点分析不同建模方法的精度情况,最小二乘配置法在大部分块体（华北、华南、东北块体）的拟合精度都较高,表现稳定|克里金插值法在青藏、华北块体的拟合精度较高。利用克里金插值法与最小二乘配置法获取中国大陆1°×1°格网中心点速度场成果,两种方法成果差异较小。     

基于SB-DInSAR时间序列探测地震形变过程的研究

对2009年4月6日意大利拉奎拉6.3级地震9景ENVISAT重轨单视复数据采用双轨模式进行小基线（SB）干涉处理,获得了此次地震的SB-DInSAR时间序列干涉图、位移场以及位移速度场。结果表明：1)地震位移场形变过程为由震前的缓慢变化到震后的加速运动,速度明显由慢到快;2）震中以西为大面积隆起区,最大隆起量为140 mm;震中以东为大面积下沉区域,但形变集中在破裂区,主要在发震过程及震后形成,最大沉降量达185 mm;3）地震产生的破裂主要沿震中的东南方向传播,集中在约13.4 km×7.6 km、方向约135°的椭圆形区域内。     

采用变系数回归模型提取GPS坐标序列季节性信号

提出采用变系数回归模型提取连续GPS坐标序列中包含的振幅时变季节性信号。对模拟数据及实际GPS坐标序列两组数据的分析结果表明,变系数回归模型在提取GPS坐标序列季节信号方面比传统模型更有效。经处理,GPS坐标序列能获得更合理的速度及噪声估计。     

用最小二乘配置获得地形变应变场动态图像的几个问题研究

针对应用于地壳形变应变推估拟合的最小二乘配置实现过程中的几个关键问题,利用模拟等距测边网及大面积水准监测网实测资料,获得了基本上符合高斯型函数特征的位移协方差图形,并给出了确定高斯型函数中参数的方法。在此基础上,将空间域的最小二乘配置内插推广应用于时间域来产生连续变化的动态图像。最小二乘配置具有可以评定精度的优点,已测点分布越密,精度越高。     

一种基于MAD改进的GNSS高程时间序列粗差探测方法

针对GNSS高程时间序列中不可避免地含有粗差,以及在非线性、不平稳性的高程时间序列中粗差难以探测的问题,在传统MAD方法基础上,构建一种引入小波分析的WT-MAD粗差探测方法.利用模拟数据和LHAZ、BJFS、TWTF三个IGS站的实测高程数据进行实验,将WT-MAD法与基于最小二乘的3σ法、IQR法和MAD法进行对比...     

基于参数约束的隧道断面抗差拟合研究

城市地铁建设过程中,测量隧道断面并进行椭圆拟合,可得到断面中心坐标和收敛数据,进一步指导施工.隧道施工现场具有干扰多、遮挡多的特点,导致测量数据易出现粗差和数据缺失,进而影响椭圆拟合的准确性.针对隧道断面拟合的难点,本文提出一种基于参数约束的抗差拟合方法:通过最小平方中值方法剔除数据粗差,再利用附带参数约束的最小二乘拟...     

基于TLS的土地整治测绘GPS高程拟合方法研究

文章阐述采用TLS(整体最小二乘)进行GPS高程拟合,从而提高整治区的高程精度。此法旨在构建合适的数学模型,利用尽量少的GPS高程控制点,结合先进的GPS技术,从而较快获得整治区GPS高程。运用此法得到实验区的GPS高程误差为3.18cm,满足土地整治测绘高程的精度要求。     

GNSS形变监测时间序列的粗差数据处理方法

针对GNSS形变监测的传统粗差探测算法性能受限于数据长度的问题,提出基于小波分析的一阶导数粗差剔除法。首先使用新算法对原始信号进行粗差剔除,再利用广义延拓插值补充残缺点。实测算例结果表明,新算法执行时间是3倍中误差法（3σ法）的0.01倍,插值后与真实值偏离仅0.03 mm,远优于其他传统粗差探测手段。     

基于形变资料开展地震预测研究需关注的问题及展望

总结基于形变资料的与地震预测相关的物理模型发展过程,并对当前形变观测资料在地震预测研究中的应用进行介绍。在此基础上,给出基于形变资料的强震综合预测思路及需要关注的问题。未来一段时间,建议从形变监测角度解决典型构造区密集观测与通用大地测量模型的构建问题;从科研角度开展高分辨率应力/应变场获取方法及其与地震关系的研究,深入研究并获得我国地壳粘滞性结构分布,强化研究活动地块/典型构造区的变形机理,开展断层滑动速率、闭锁程度/滑动亏损分布的可靠获取方法及模型研究,强化典型部位连续观测异常模式识别及机理研究。监测和科研的核心问题是为断层变形机理提供有效的观测约束并构建定量力学模型,相关工作是深入理解地震过程和推进强震物理预测的关键所在。
     

基于ICEEMDAN与最小二乘的GNSS垂向序列噪声与非构造形变去除

通过完备总体经验模态分解(ICEEMDAN)与最小二乘法开展GNSS垂向序列的噪声与非构造形变去除研究。首先,采用ICEEMDAN方法对GPS垂向序列进行分解,分析GNSS垂向序列的年周期项、半年周期项和趋势项;然后,通过改进的小波阈值和排列熵值法对GNSS垂向序列进行降噪处理;最后,利用最小二乘法拟合非构造形变序列,找出与其最为接近的分解层数并进行改正,获得去除噪声和非构造形变的GNSS垂向形变信息。结果表明,利用ICEEMDAN方法可实现GNSS垂向序列噪声的有效去除;采用ICEEMDAN与最小二乘法可提高GNSS垂向序列形变测量精度,其中RMS值平均减小1.28 mm,WRMS差值平均增大0.33 mm。     

一种选权迭代法的半参数回归模型在滑坡预测中的应用

传统抗差估计中的选权迭代法无法探测到模型的系统误差,而基于补偿最小二乘原理的半参数模型可以较好地分离出系统误差。通过建立选权迭代法的半参数回归模型,利用时间序列法、L曲线法分别确定模型中的正则化矩阵及平滑因子,并利用选权迭代法重新定权,同时降低了观测粗差和系统误差对参数估值的影响。通过仿真算例,并以重庆奉节县大坪滑坡实测数据为例,验证了选权迭代法的半参数回归方法应用到三峡库区滑坡预测的有效性和优越性。     

基于单轨道OT DInSAR的矿山时序三维多量级形变重建

提出一种矿山地表时序三维多量级形变重建方法。首先利用单轨道OT和DInSAR技术提取LOS向非连续的多量级形变;再结合形变先验融合模型和概率积分法构建矿山三维多量级形变重建模型;最后以神东大柳塔矿山52303工作面为研究对象,对覆盖研究区的6对高分辨率TerraSAR-X数据进行时序处理,获取长时间序列的矿山地表三维多量级形变监测结果。与水准测量结果对比发现,该方法与水准测量结果形变趋势一致,垂直向、东西向和南北向的均方根误差（RMSE）分别小于0.188 0 m、0.224 3 m和0.207 4 m。该方法不仅能准确测量矿山地表三维多量级形变,还能精细反演矿山地表沉降漏斗边缘到中心的形变特征。     

基于相空间重构的FOA-GLSSVM深基坑变形预测模型研究

针对LSSVM模型参数选择的随机性与单一变量序列高维度重构参数选择的困难性,将相空间重构理论、果蝇优化算法引入LSSVM模型中,建立基于相空间重构的FOA-GLSSVM变形预测模型。为了验证提出模型的有效性与可靠性,结合具体工程实例与GLSSVM、支持向量机模型及最小二乘支持向量机模型进行对比研究。结果表明,提出的模型精度更好、稳定性更强。     

基于观测值域的多路径消除方法及其在GNSS实时变形监测中的应用

首先研究多类卫星的轨道回归周期特性并推导相应公式,然后讨论基于观测值域的多路径消除算法,最后利用实测数据验证该算法的可行性。结果表明,采用观测值域多路径误差修正的方法,使GPS、BDS和GPS+BDS平均定位精度在北、东和高程方向分别提高42%、38%和54%。
     

山西平陆黄河北岸第四纪软沉积物变形构造的古地震成因研究

为研究山西南部平陆地区黄河北岸一级阶地中软沉积物变形构造的触发机制,对观测剖面中发育的碟状构造、液化卷曲构造和球枕构造等3类软沉积物变形构造的特征进行描述,分析其形成机制,通过总结对比软沉积物变形的地震成因,推测剖面中的变形构造为地震成因,并依此建立山西南部平陆地区的地震成因地层沉积序列。光释光测年结果显示,该变形构造形成年龄为1.9±0.2 ka,通过影响烈度的计算并结合山西及邻近省的地震资料发现,2次历史地震可能与该软沉积物变形构造相关。     

顾及三维方向的GNSS坐标时间序列粗差探测方法

针对GNSS坐标时间序列中粗差为三维位置粗差的特点,提出综合三维坐标的迭代最小二乘粗差探测方法。通过实验模拟数据,分别利用3倍中误差（3σ）准则和四分位距（interquartile range, IQR）准则对单方向和综合N、E、U三方向的粗差进行探测。结果表明,2种判别准则中,综合考虑3个方向的探测效果远好于单方向的探测效果,且探测效率均超过95%;3σ准则的探测效率稍高于IQR准则,但误判率也较高。在实测数据中的应用表明,SOPAC(Scrips Orbit and Permanent Array Center)提供的部分raw类型全球IGS站时间序列中粗差占0.1%~4.7%;运用IQR准则综合3个方向的粗差探测得到的时间序列要比cleaned trend类型更加干净。