微动线型台阵数据快速处理研究

针对城市微动探测快速实施的需求,开发了一套可视化微动探测数据快速处理软件。该软件主要功能包括微动野外观测报表校核、数据格式转换、微动有效授时数据段挑选、台阵数据截取、台阵参数计算、频散曲线提取及测线显示等,可较大地提高微动线型台阵观测及数据处理速度。沿着本文思路,可同样进行三角形台阵滚动观测数据的快速处理。     

甘肃临夏机场二维微动剖面探测北大核心CSCD

在拟建的甘肃临夏机场航站楼南面与北面分别布设由圆形台阵观测系统组成的AA′测线与由线性台阵观测系统组成的BB′测线。探测结果显示,在二维AA′视S波速度结构剖面上,微动探测法确定的各地层分层清晰可见,各层层状起伏小、基本近水平。用相关区域地勘资料标定可知,以黄土状粉土层代表的第四系覆盖层厚度为120 m左右,完整基岩面埋深在170 m左右。BB′剖面显示的地层结构整体向南倾,这可能与该测线的线性台阵的布局结构有关。2个剖面均显示各地层连续性较好,无明显错断现象,场区应无隐伏断层等不良地质体的存在。     

不同台阵形式对微动探测结果的影响

在江汉盆地的同一场地分别采用三重圆形、T形及L形3种不同台阵形式进行微动探测观测对比实验,结果表明,3种台阵形式提取到的频散曲线基本一致,但频散图谱能量集中度具有明显的差异。三重圆形台阵频散图谱能量集中度最高,L形、T形台阵在2.0～4.6 Hz频段范围内集中度较高,而在1.2～2.0 Hz频段范围内较分散;相比T形和L形台阵,三重圆形台阵更易于探测到地层分界面附近的波速突变特征,即三重圆形台阵比其他两种台阵形式准确性及可靠性更高。     

一种地震数据多串口采集方法

地震监测系统常常使用串口异步通讯监测数据、传输命令,但由于核心器件所带的串口数量不足,通常需要扩展串口。提出以TL16C754B为核心器件的多串口数据采集方法,包括具体的系统电路的设计方法和部分驱动的编程源代码。由于该设计具有成本低、稳定性高、低耗、抗干扰能力强、电路简单等优点,已被成功地运用于微动台阵观测仪器中。     

微动台阵法探测地下结构的实验研究

应用微动台阵法在江汉平原和长江大堤开展应用实验。结果表明,空间自相关法比频率-波数法结果更为稳定;通过变换台阵的尺寸可以探测浅至数米深至数百米的地下结构信息;利用台阵在空间上的平移观测可获取地下二维及三维的结构信息。     

中国未来载人登月月震实验必要性和方案设计

Apollo被动月震台站仅覆盖了月球正面有限的面积,不能对全月球的内部结构进行精细分析,因此在我国未来的载人
登月中继续开展月震探测是非常必要的。基于我国现有的空间探测技术条件,并针对未来载人登月的探测任务,设计了两种月震
观测网络方案:一是基本方案,可以基本满足对月球内部结构进行探测的要求;二是优化方案,可满足较高分辨率的月球内部结构
探测。两种方案中的月震仪网络在月球正面、背面和南北极均有覆盖,可对全月球的内部结构进行探测。最后对月震观测的基本
技术参数、设备及布置地点提出了相应的要求。      

地面气象观测场实景监控系统设计

由于社会经济的发展,气象观测场周边植物生长、城市建设等影响气象探测环境的现象时有发生。此外,观测仪器被人为损坏的现象也屡禁不止。为加强探测环境和观测仪器保护,提出了地面气象观测场实景监控系统的设计思路。系统主体框架基于C/S体系架构,整体分为监控中心、管理平台和测场监控3个部分。管理员通过管理平台的认证,在监控中心调取测场监控画面,实现对全省观测场的探测环境变化进行实时监控和及时跟踪,保护探测环境不会受到人为因素的破坏。通过系统实践证明,实景监控是确保实现长期安全、稳定、可靠的获取观测数据的有效途径。     

基于SPAC法勘探武汉市江夏区地下岩溶结构

采用微动台阵方法探测武汉地铁27号线江谭段地下岩溶情况。通过空间自相关法（SPAC）提取瑞利波相速度频散曲线,进而反演各观测台阵的视S波速度结构,并插值完成测线二维视S波速度剖面。结果表明,目标区内地层按视S波速度自上而下可分为4层,其中在第3层存在明显的低速区,推测发育岩溶结构,且规模较大。对比工程钻探结果,SPAC法得到的地层分层、岩溶规模与实际情况基本吻合。     

济宁城区地面沉降监测系统设计与施工技术

结合济宁城区地面沉降实际情况,在充分考虑实时监测、精细监测和应急统测需求的基础上,设计了包含监测站、水准监测网以及GNSS监测网在内的地面沉降监测系统。提出了地面沉降多功能一体化监测站建设方案,将数据中心、监测标组、地下水监测、GNSS连续运行(基岩)基准站、科普宣传、安防等功能进行综合配套建设,可以在场地、设备、电力网络和基础设施等方面实现共享利用,大大提高了地面沉降监测设施的利用效率。监测标组包含基岩标、分层标、水位观测孔、孔隙水压力观测孔以及数据采集设备。为了便于数据的采集、接收、存储、处理和展示,以"数据中心+监测站"模式,在服务器上建立综合性地面沉降监测管理系统。充分利用监测设施实物、宣传片、展板等开展地面沉降防治科普宣传教育活动。在济宁城区范围内,利用水准点和GNSS监测点,构建地面沉降监测网络。     

基于TECR的GPS三频数据周跳探测方法研究

基于三频伪距相位和无几何相位组合周跳探测与修复的基本原理,分析电离层活跃期电子含量变化率的特点,提出削弱电离层影响的三频组合周跳探测与修复方案。实验表明,本文方法能够有效探测和修复电离层活跃观测条件下观测数据中的所有周跳,且周跳探测阈值较小,不存在敏感周跳。     

利用EMD阈值消噪改进MW组合周跳探测性能

分析MW组合观测值的噪声特性,评价其实际周跳探测性能,提出利用EMD阈值消噪方法进行降噪。对于EMD的端点效应问题,在MW递推均值上增加虚拟噪声构成虚拟观测值对数据进行延拓。估计MW组合经EMD分解后各层分量的阈值,削弱噪声影响。分析消噪后含周跳MW组合所发生的变化,指出周跳具有"扩散"现象,提出基于消噪后MW组合的探测方案。     

动线法自动制图的关键算法设计与实现

动线法(即运动符号法),能综合表达空间实体或现象的作用方向、运动路线、数量增减、质量变化等,是计算机地图制图的重要方法之一。本文分析了直线动线符号在信息表达中存在的局限性,以及曲线动线符号所具有的优势,对曲线动线符号的组织形式、位置、颜色、方向、宽度、曲率等方面作了分析,同时对曲线动线符号提出了制图算法,具体包括:曲线符号模型算法、避障路径算法、汇流与分流算法等;并以MapServer开源软件作为平台,利用C++语言进行程序设计,建立了Web的动线法自动制图算法实验系统,且以河南省流动人口数据为例,进行算法应用分析。结果表明:该算法极利于时空数据的可视化表达,具有很好的应用前景。     

多云多雨环境遥感研究与应用分析

云、雾、雨往往导致获取同步观测陆面-大气或海面-大气的遥感数据的复杂性,使得多圈层探测的遥感数据缺乏连续性、实时性、准确性和可用性。所以,多云、多雨环境一直成为遥感对陆面和海面探测与研究的瓶颈。对我国来说,只有实现在多云、多雨地区的全天候、全天时地对地观测,我国的遥感应用才能形成一个较为完整的体系。我们提出了多云、多雨地区遥感这个概念,介绍这方面的研究进展。为解决这一瓶颈问题,通过多云、多雨环境下对地观测系统数据获取与信息处理的多学科研究,提出发展适用于多云、多雨环境的对地观测系统的科学思路与方案。     

Kalman滤波在地震电离层TEC异常探测中的应用

基于中国地壳运动观测网络GPS观测资料解算的电离层TEC数据,利用Kalman滤波方法对2008年5月12日汶川Ms8.0地震前的电离层TEC进行异常探测研究,并与以前的处理结果进行对比,对比结果表明：利用Kalman滤波方法能够有效地探测到震前的电离层TEC异常扰动。     

抗差部分岭估计及其在GPS快速定位中的应用

针对GPS快速定位中观测资料含有粗差且因观测信息不足造成设计阵“部分病态”的实际情况,对现有的抗差有偏估计进行改进,提出了一种新的抗差有偏估计——抗差部分岭估计,并讨论了抗差部分岭估计中“部分岭参数”的选择方法。计算结果显示,新估计与现有的抗差有偏估计相比,具有精度高、速度快、稳定性好的特点。     

华北地震台阵探测计划

计划利用华北地区的宽频带数字地震观测台网和密集布设的数百个流动地震台组成的地震台阵。在渤海湾内利用气枪作为主动探测震源。依托正在发展的编码地震探测新技术。辅以陆地“人工爆炸震源”和天然地震,进行高精度海陆联合地震探测,深入了解华北地区的深部精细结构,监测深部介质物性随时间的变化。研究板块内部构造活动和岩石圈的演化,探索地震预测新途径。     

水准数据粗差探测的组合分析方法

为有效提高水准数据粗差探测水平,提出利用水准网环闭合差分析和Baarda探测法进行粗差探测的组合分析方法。通过对Baarda探测法的限差选择、不同粗差的探测等进行试验分析发现,该方法能够有效探测水准观测数据中的粗差,提高探测结果的准确性。     

基于遥感影像的卫星颤振探测分析的关键技术与实现

姿态颤振是高分辨率卫星普遍存在的复杂现象,随着卫星的复杂性和敏捷性的提高,故其对成像质量的影响机制和相应的探测与补偿方法,成为高分辨率卫星对地观测研究的关键问题。本文介绍了基于遥感影像的卫星颤振探测原理和关键技术,利用传感器的构造特点,通过不同波段的多光谱影像,以及不同视角的全色立体影像间的密集匹配精确量测和获取影像视差差异值,反演卫星姿态颤振的规律和特性,从而对规律性的颤振现象进行建模和补偿。鉴于上述理论,在Visual C++的平台下,研制了卫星颤振探测分析系统,设计了以计算机性能优化的图像分块并行算法。测试结果表明,该软件能有效探测出0.1像元偏移的卫星姿态颤振,并可对规律性颤振进行建模和补偿,有较好的稳定性和并行效率。其已成功应用于资源三号卫星地面应用系统,并可扩展于其他卫星系统的颤振探测分析。     

病态平差模型直接解算方法的研究

基于矩阵的SVD理论，通过修改设计阵的奇异值，提出了若干种直接解算病态(满秩或秩亏)观测方程的方法，以改善设计阵的病态性，提高参数估值的稳定性和准确性。理论分析和数值计算的结果验证了这些解算方法的优良性。     

深部场源变化微重力观测系统设计与模型研究

基于陆地μGal级精度的重力重复测量可以获取高精度区域重力场时变信号,实现对地壳内部介质物性变化的监测能力。提出一种基于现有地震重力监测网络,通过优化场地观测条件,联合应用高精度绝对重力、相对重力,联合水准、GNSS系统和水文等观测手段,设计一种新型的场地重力阵列式观测系统,有助于分离不同深部场源引起的微重力变化信号。该观测系统除可以提高地壳深部场源信号的信噪比外,还可以通过调整阵列间距来监控敏感区场源变化,有助于探测地壳深部地震孕育和发生阶段的场源介质物理变化过程。