水准监测网的分段速率整体平差

本介绍了一种整体处理水准监测网多期复测资料的分段速率整体平差法。该法可在统一基准上整体解算各分时段的形变速率，反映出垂直形变场的整体动态变化过程。其平差模型是一种通用的水准网间接平差模型，可包含原有的静态平差和速率动态平差模型。本还分析了该模型的有关特点，介绍了在平差计算中解巨型法方程式的算法和编程，并给出了算例。     

环路及结点平差仪

在导线网、建筑方格网和水准网的测量工作中,要进行环路平差或结点平差。本文是介绍用一种电学仪器解算这类平差问题的方法。这种仪器还可解算最或然值的均方误差设计网路的精度。     

区域GPS形变监测网的数据处理方法比较分析

获得合理的形变分析量是形变监测的前提。本文以测站坐标和速率为参数,分析比较了形变分析数据处理的3种方法:静态平差解、动态平差解以及滤波解,由于随机误差的存在,这3种解变得不等价;进而分析了这3种数据处理的方差分量解。最后以陕西省中部的一形变监测网为例,分析了其应用效果。     

区域GPS形变监测网的数据处理方法比较分析

获得合理的形变分析量是形变监测的前提。本文以测站坐标和速率为参数,分析比较了形变分析数据处理的3种方法:静态平差解、动态平差解以及滤波解,由于随机误差的存在,这3种解变得不等价;进而分析了这3种数据处理的方差分量解。最后以陕西省中部的一形变监测网为例,分析了其应用效果。     

整体最小二乘线性回归模型与算法

从平差模型的角度,研究整体最小二乘线性回归模型条件平差与间接平差的解算方法,并在理论上证明两种解算方法的等价性。最后通过算例验证解算方法的正确性。     

卡尔曼滤波算法在长白山天池火山水准测量中的应用

基于长白山天池火山多期一等水准监测数据资料,对其利用卡尔曼滤波算法进行动态平差,获得天池火山地表垂直形变的变化速度与年变化速率(加速度),结果表明天池火山锥体北侧垂直形变准确地反映了2002年的火山扰动事件,而且水准点位置与其相应的垂直形变量完全符合Mogi的火山膨胀模型。西侧水准测量平差结果反映了火山区背景形变与东北地壳的垂直运动相一致。充分说明这种平差方法完全适合火山区无起算点的多期复测水准网的动态平差计算。     

短基线集形变模型反演的正则化解算方法

针对短基线集形变模型反演中法方程系数矩阵呈病态的问题,提出一种正则化稳健解算方法。该方法基于Tikhonov正则化理论,将形变速率求解问题转化为极小化问题,根据L-曲线法选取正则化参数,考虑最小二乘残差各个分量间的关系选取正则化矩阵,实现短基线集形变模型反演的稳健解算。分别采用LS法、岭估计法和Tikhonov正则化法对覆盖北京地区的29景ENVISAT ASAR数据进行处理,反演出研究区沉降速率图。通过对代表不同沉降情况的21个点的均方误差值和时间相干值、整个研究区的均方误差图等的对比分析,表明本文提出的短基线集形变模型反演的正则化稳健解算方法可获取更可靠的形变监测结果。     

LM算法在稀疏矩阵光束法区域网平差中的应用

通过介绍光束法区域网平差的误差方程和法方程的建立,针对解算法方程的算法进行了对比分析。针对高斯牛顿法在解算非线性模型最小化中存在的问题,提出将LM算法应用于非线性模型的最小化解算,并通过算例验证了LM算法的优越性。为了提高区域网平差的效率和实用性,相对于传统LM算法解算的稠密性,提出了在LM算法中采用稀疏矩阵的方法来解算光束法区域网平差的法方程,验证了将LM算法应用于稀疏矩阵光束法区域网平差的可行性。     

并用间接法和条件法进行水准网平差

三角网平差并用间接法和条件法,在某种情况下十分有利。有些水准网,如果并用间接法和条件法平差,也有利于工作的简化。如在图1水准网中,当采用条件法平差时将产生8个方程式,当采用间接法平差时也将产生8个方程式。如果部分改用间接法,部分用条件法,一并平差,则可使方程式减少至6个;同时,两部分方程式还能自行分开,便于分组解算。方程式解算的工作量也将减少一半左右。     

一种高精度GPS基线网平差及软件研制

针对高精度GPS基线向量网平差所涉及的理论技术问题,系统地论述了GPS基线向量网平差的流程,着重研究讨论了基线协方差、抗差估计、系统参数、基准模型等在GPS基线网平差中的应用,最后介绍了基于上述理论方法所编的高精度GPS基线向量网平差软件HPGPSADJ1.0,通过解算实例,与精密水准结果相比较,分析讨论软件解算精度。     

地壳垂直形变模型的研究

本文重点研究了建立整个形变区域的形变速率曲面和形变加速率曲面,同时也研究了求这两种曲面的方法(基于多元逐步回归分析的间接法和直接法),从而使我们对整个形变区域有一个形变的整体概念,也使我们能方便地得出形变区任何一个已知其平面位置的点在任一观测期内的形变量。     

水准网平差系统介绍

本文介绍的水准网平差系统采用全新的图形化操作界面,输入原始数据更方便、更直观,按间接平差方法进行严密平差,系统自动判断节点,整个平差过程无需人工干预。平差成果可预览查看或打印输出,水准网图形可打印输出或保存为位图文件。     

GNSS测站速度估计模型重建

获取准确的GNSS测站速度对于研究全球板块运动、地壳形变、地震活动及其地球动力学过程至关重要。为此,以GNSS基线解算后的基线向量作为观测值,重建了最小二乘综合速度解算模型和卡尔曼滤波速度估计模型。模型中,考虑了测站坐标、运动速度、年、半年周期项一同作为参数,在基线解网平差的同时,一并求解获取速度估值。同时,利用坐标时序分析的方法,顾及白噪声和幂律噪声的影响,对单日解坐标时间序列重建了时序速度拟合估计模型,以获取长期趋势项作为速度值。基于3种模型,对川滇地区中国地壳运动观测网络2010—2014年21个GPS基准站的观测数据进行了速度估计与对比分析。结果表明:3种模型所估计测站速度非常接近,差异基本处于0~1mm/a范围之内;速度估值中误差均在亚毫米水平。由此得出,3种速度估计模型具有本质的一致性,均可正确估计测站运动速度,能够满足高精度地壳形变研究的需要。     

利用局域欧拉矢量法建立CGCS2000速度场模型

现有研究中,中国大陆速度场模型容易出现数据量小、连续性不佳、现势性不强等问题。基于近7年的中国地壳运动观测网络工程连续运行基准站GNSS(global navigation satellite system)观测数据,解算得到高精度陆态网基准站点的点位坐标和速度场,并利用提出的局部无缝Delaunay三角网反距离加权模型构建中国大陆格网速度场。相较现有的NNR-NUVEL1A(no net rotation Nubia velocity 1A)欧拉矢量模型与常用的速度场数值拟合模型,局部无缝Delaunay三角网反距离加权模型的精度最高,其水平速度场拟合精度优于1.5 mm/a; 采用陆态网约1 800个区域站进行外部检核,结果表明,东、北方向速度差值的绝对值平均值分别为1.11 mm/a、0.90 mm/a,中误差分别为1.50 mm/a、1.35 mm/a。相较于整体三角网而言,局域三角网在大陆边缘地区的拟合精度更优,水平速度场的插值精度更高,平均可以提高约0.3 mm/a,且不易产生粗差。局部无缝Delaunay三角网反距离加权模型不仅考虑了邻近点的距离和方位信息,还可以刻画出更为精细的局部特征,同时克服了边缘地区整体三角网跨度过大以及二级块体边缘处三角网不连续的缺点。     

利用全站仪进行大跨度网架沉降观测

大跨度钢制网架结构广泛应用于大型封闭场馆屋顶的建设中,为了解网架在施工的不同阶段和在使用运营的过程中出现的沉降变形情况,分析其安全稳定性,并及时加以维护,需要进行必要的定期沉降变形观测,但大跨度网架的搭建都比较高,与地面联系的通道一般只有梯子,水准仪及水准尺无法在其上面安放,由于其空间的特殊性,很难进行精密水准测量,本文提出一种观测方法解决该问题,即利用测角精度2"以内的全站仪通过三角高程测量的方法对网架进行沉降观测,并在实际工程中验证了该方法的可行性和可靠性,同时对精度进行了分析和论证,可以满足相关变形测量规范和网架设计方的要求。在该工程中作者运用了两个自己在平时工作中研发的软件,给数据处理带来了便捷和准确,高程基准点的二等水准测量使用了"PLS软件"记录和严密平差,沉降变形数据使用了"BXZS软件"处理,计算单次和累计沉降量及沉降速率,并自动绘制"沉降量-时间"曲线图,直观地反映出沉降量与时间的关系,是分析沉降稳定性的重要依据。     

常州市地表沉降观测与成果分析

从地面沉降观测的必要性出发,进行水准观测数据的处理,平差基准选定的探讨,并对常州市行政区域内历年来的水准观测数据应用时空分析,形变数字特征值及速率的非线性变化等方法,分析常州市行政区域内地面垂直位移的发展过程及特征,得出常州市区域内沉降漏斗迁移路径的变化规律,为常州市今后的地面沉降分析提供参考。最后讨论了引起地面沉降的原因,提出今后的弥补措施。     

大连市沿海丘陵地区地铁精密控制网关键技术研究

介绍了大连市沿海丘陵地区地铁施工控制网布设、观测中关键技术的研究及解决方案,其中利用GPS静态观测与传统精密导线测量相结合组成混合网平差、将精密导线点纳入二等水准网,实现平高复用等技术,可给同类工程实施提供参考。     

抚顺浑河断裂形变边角网灵敏度计算

对中精度一定情况下,微型边角网的短边测角误差相对大些,其成果应作不等精度混合平差。以实际观测资料计算了抚顺浑河断裂变形边角网的灵敏度,其中红砖厂网Y方向的灵敏度极差,主要原因是图形太差,提高的措施有:对全部边角进行观测的成果作不等精度混合平差;舍弃短边的方向观测;提高测角精度。红砖厂网不同观测方案灵敏度的计算表明,去掉短边方向的方案比观测全部边角方案Y方向灵敏度提高了约2.0倍。     

动态平差概括模型与假设检验

建立了包括各种静态平差模型和线性动态平差模型的动态平差概括模型,推导了其主要求解公式。对动态平差概括模型下的形变检验和形变与粗差的可区分性检验作了公式推导和理论分析,丰富了形变监测数据处理理论。     

Adjusting VLBI data to obtain geophysical information for mobile VLBI sites

We have used Very Long Baseline Interferometry (VLBI) data to compute the site coordinates and constant velocity components for 29 fixed antenna sites and 25 mobile sites. The three singularities which occur in the adjustment with respect to the rotation of the system have been resolved by a constraint holding the net rotation of seven fixed antennas, distributed on the stable portions of four of the geologic plates, to the net rotation for these sites as defined by the NNR-NUVEL1 no net rotation model. In order to achieve a minimally constrained adjustment of this type we have found it necessary to use a new adjustment procedure in which we solve for the coordinates of each site at the weighted mean epoch of all the observations involving that site.Using the results of the above solution we have computed the departure for each site from the NNR-NUVEL1 rigid plate model. These departures show that the transition zone in western North America from the region of rigidity to the plate boundary is at least 400 km wide, in general agreement with Ward (1988,1990).