大地测量反演模型准外部检验的进一步探讨

给出了大地测量反演模型准外部检验的基本理论,提出了观测数据的划分方法和反演模型准外部质量控制的标准,实现了在进行反演之前对反演模型的事先检验。     

大地测量反演问题统一综述

大地测量反演在解决人类面临的资源短缺、自然灾害和生态环境退化问题显示出越来越重要的作用和地位。本文根据R.Parker的理论,首次尝试将近三十年来大地测量反演问题从解的存在性、模型构制、解的非唯一性、解的评价四个方面进行统一,促进了大地测量反演理论和应用的研究。     

联合反演模型中相对权比的优化反演

利用包括大地测量位移在内的2种以上的观测量进行联合反演，反演模型中相对权比λ的取值是一个值得研究的问题。在阐述了联合反演中相对权比λ取值的传统做法的基础上，提出将相对权比作为反演参数与其他待反演参数一同反演的观点，详细地推演了反演模型，明确了正法反演解算该问题的方法和过程。算例模拟了2种方案6种情形，结果表明：①反演迭代收敛，反演的材料参数都达到或非常接近真值；②观测量的分布影响着相对权比λ值的大小；③随着迭代接近收敛，相对权比λ的值也趋于稳定，反映出其值的可靠性较好。     

动态大地测量反演理论及其若干应用

本文从固体力学基本方程出发，提出了动态大地测量反问题。运用有限元法和正则化方法建立了动态大地测量反演的基本理论，研究了动态大地测量反问题的解和性质，提出了动态大地测量反演的正则化方法。最后给出了利用动态大地测量数据反馈岩石弹性模量、区域边界力和断层滑动量的一般方法。     

基于力学模式的大地测量反演理论及应用

本文的研究工作主要集中在大地测量反演的模型建立、求解方法及应用的相关问题的探讨.首先,在综合分析大地测量反演理论与应用现状的基础上,明确了大地测量反演的定义并对反演方法作了分类,提出了深化大地测量反演研究的若干观点. 根据有代表性的准则函数推演出大地测量反演参数可辨识条件,给出其适用范围;概括典型的大地测量力学模型,讨论了其反演参数可辨识性问题.尝试性地提出大地测量反演的模型辨识这样的一个新课题,并初步探讨了大地测量反演模型辨识的定义、原则和方法,基本描绘了现代大地测量反演研究的系统化、模型化和智能化的架构. 探讨了适合于大地测量反演区域变形的位移数据处理方案:①基于相似变换的"特定基准"确定;②基于一种线性模型的"异常位移"定位;③局部构造有限元的处理.方案体现了一种用"拟准检定法"进行"异常位移"定位的新思想.研究了正法反演结果的几种定性检验方案和统计假设检验定量检验方法,引入一种基于概率距离的定量评价新方法. 比较了约束和非约束的各种局部最优化方法(如单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等)和全局搜索算法(如蒙特卡罗、遗传算法),通过反演试验,探讨了不同最优化算法在大地测量反演中的有效性.探索了遗传算法在大地测量反演应用研究中的参数设置和算法的实施步骤,反演实例得到了较好的结果. 初步研究了利用包括大地测量位移在内的2种以上的观测物理量进行联合反演的模型和实施步骤,特别提出在联合反演中引入相对权比,并将它作为待反演参数,同其他反演参数一同反演求解的理论和方法.模拟算例结果显示出这种方法具有优越性和合理性. 在阐述了中国大陆及邻域板块边界构造作用力和构造应力场反演研究现状的基础上,本文利用自己开发编制的大地测量反演程序和中国地壳观测网络GPS观测资料和主应力方向数据进行了中国大陆及邻域边界力位移反演和川滇地区边界力的联合反演研究.反演结果表明:①形成现今中国大陆内部位移场和构造应力场的主要力源仍是来自印度板块和欧亚板块的陆-陆碰撞;②太平洋板块和菲律宾海板块作用力虽然比印度板块作用力小,但仍是影响中国大陆东部的重要因素;③日本海弧后盆地现在继续着引张活动,这可能与洋壳后撤所形成的对大陆的拖曳有关;④来自北部的力承载着中国大陆北向运动作用,表现出相当大的阻力;⑤嫩江断裂和西拉木伦河断裂等似有活动迹象,活动方式不能确定;⑥南北构造带在现今构造运动中起着明显的削减作用.     

基于力学模式的动态大地测量数据反演研究

本文在文献（１）的基础上，进一步研究了基于力学模式动态大地测量反演理论。首先提出了力学模式下动态大地测量反问题的六种形式，导出了第一，二类动态大地测量反问题的线性最小的二乘解，研究了动态大地测量反问题的妥；最后，结合数值例子，讨论了利用地壳垂直形变数据反演地壳断层错动的一种方法。     

大地测量反演中的量子退火法初探

本文第一次将量子退火法引入到大地测量反演中,介绍了基本原理,给出了算法流程图,并通过与蒙特卡罗法、模拟退火法的算例比较,表明其收敛速度快等优点,显示了在实际大地测量非线性反演中的应用潜力。     

基于三次样条的大地测量半线性反演方法

大地测量反演中的大部分问题都是非线性问题,如何解算和评价非线性反演问题是大地测量反演研究的重点和难点。本文给出了大地测量半线性反演的基本理论,针对实际的观测数据采样并非等距均匀,提出了基于三次样条的大地测量半线性反演方法,该方法综合了当前非线性反演受初始模型受制约较小和线性反演理论具有完善评价体系的优点。     

大地测量反演中参数可辨识性问题

大地测量反演是进行大地测量物理解释研究的重要手段。在反演中，参数选择及求解（参数辨识）的正确性必须确保。本文根据有代表性的准则函数推演出大地测量反演参数可辨识条件，给出其适用范围；在概括了典型的大地测量力学模型基础上，讨论了其反演参数可辨识性问题；利用有限元数值反演算例验证了参数可辨识性的结论。表明：大地测量反演参数可辨识条件及其可辨识性的结论，体现了确定大地测量反演参数（种类和个数）理论上的必要性。     

空间直角坐标与大地坐标转换的拉格朗日反演方法

以拉格朗日反演理论为基础,导出空间直角坐标向大地坐标转换的一种新的直接解法：该方法将归化纬度的正弦函数sinμ表达为以空间直角坐标（X,Y,Z）为基础的相关变量的多项式     

轮回搜索-贝叶斯法及其在大地测量反演中的应用

分析了反演中常用的贝叶斯逼近法、轮回搜索法两种算法的优缺点,提出轮回搜索贝叶斯联合算法,该算法可以很好地反演出先验信息不明的参数。利用喜马拉雅区域GPS速度场,通过位错模型结合轮回搜索贝叶斯方法,反演分析了印度板块与欧亚板块的碰撞情况。     

大地主题问题的非迭代新解

首先对大地主题问题解算中的符号体系进行改进与统一,使之更符合大地测量的使用习惯;在此基础上讨论非迭代的大地主题问题的正反解,借助计算机代数系统Mathematica推导更准确的正解公式,得到非迭代的反解公式,与以往的解算相比该公式具有更简明的数学表达形式。该过程丰富和完善了大地主题问题的解算体系。最后进行正反解的数据验证。     

浅谈大地测量中的病态问题

在大地测量中,病态问题是广泛存在的.为了解决这一问题,国内外的许多专家学者都致力于病态问题的研究,提出了处理病态问题的方法,主要有岭估计、广义岭估计、主成分估计法、Tikhonov正则化方法、SVD奇异值分解法以及虚拟观测方法等.本文主要对这些方法的基本原理进行了简单的概括,并对病态问题的发展做了简要论述.     

我国建立现代大地基准的思考

提出了现代大地基准要考虑和顾及高精度、涵盖全部国土、三维、地心、动态、国际接轨等6个要素。建议在国家GPS2000网的基础上,进一步加密GPS网点和永久性跟踪站,构建有足够数量和密度合理分布的新的大地坐标框架点。现代大地基准应为用户在我国任何地点、任何时间测定高精度的三维地心坐标提供可靠的地理空间基础框架。     

基于ArcGIS的1980西安坐标系到2000国家坐标系的转换研究

分析了2000国家坐标系与WGS-84坐标系的椭球参数及定向参数,通过实验证实了在ArcGIS中采用WGS-84坐标系的大地坐标代替2000国家坐标系的大地坐标的可行性.本文在自编写的程序中,使用不同大地坐标转换的布尔莎公式计算出了1980西安坐标系与2000国家坐标系的7个转换参数,并将该参数输入到AreGIS的坐标转换参数文件中,从而实现矢量数据与栅格数据从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的转换.通过对转换结果进行精度分析,认为可选用控制测区范围的3～5个转换公共点,使用本文所述方法与流程可以满足1∶1 000或更大比例尺图件的坐标系统转换.     

XML在大地测量数据共享环境中的应用

简要分析了大地测量数据共享环境中引入可扩展标记语言(XML)的可行性，讨论了XML在大地测量共享数据建模、大地测量元数据共享技术、大地测量数据接口中的具体应用。