基于相位回归性分析的SAR差分干涉图大气延迟改正研究

大气效应尤其是大气水汽含量在时间和空间上变化引起的雷达信号传播延迟,是重轨雷达干涉测量中难以消除的主要误差源之一.当缺乏外部水汽改正数据且仅有少量SAR数据无法进行时间序列方法大气分离情况的大气改正,可利用大气延迟相位与地形的回归性分析进行一定的大气延迟改正.本文针对回归性分析中特征点的选取提出了区间中位数选样方法,并利用Akaike信息准则对大气延迟相位与地形回归模型进行了评价.实验研究表明了本文提出方法的有效性,为InSAR中大气延迟改正提供了参考.     

GPS广播星历轨道误差试验研究

介绍了如何利用广播星历中的开普勒轨道参数和轨道摄动修正量计算GPS卫星轨道坐标的方法和步骤。编写了根据广播星历计算GPS卫星轨道坐标软件，并根据实际广播星历数据计算了GPS卫星轨道坐标，然后与同一历元的IGS精密星历所提供的每15min GPS卫星的坐标进行了比较，探讨其轨道误差，并得出了一些值得借鉴的结论。     

基于地基GPS与MODIS遥感影像的映射函数与大气可降水汽分析

为了提高短期和中小尺度灾害性天气可降水汽预报的准确性和实时性,利用西安地基GPS数据和MODIS遥感影像,采用NMF、GMF和VMF1映射函数设计了4种获取天顶干延迟初始值的方案,探讨了映射函数对计算天顶总延迟的影响。结果表明：在卫星高度角为10°时,VMF1映射函数反演效果和精度最佳,GMF映射函数次之,NMF映射函数最弱,而在卫星高度角为15°时,上述3种映射函数效果相当。最后,结合综合水汽含量与可降水汽的关系,通过计算地基GPS和MODIS遥感影像综合水汽含量,得到了地基GPS和MODIS遥感影像可降水汽（PPWV-GPS,PPWV-MODIS）,并拟合了二者之间的线性关系,结果为PPWV-MODIS=1.421 7PPWV-GPS-2.143,相关系数为0.952 1。     

谈在GPS定位中卫星的几何分布对定位精度的影响

通过观测卫星的几何分布对绝对定位和相对定位的影响介绍,论证了GPS定位的精度与卫星的几何分布有关,选择构成星座的卫星数多、图形强度又好,是提高GPS定位精度有效方法之一。     

天津市高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题探讨

本文以天津市区地面沉降GPS监测网为例,探讨了高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题。研究表明,GPS数据处理软件、GPS监测网的框架基准、大气延迟改正和粗差对计算结果的精度有很大影响。在对GPS原始观测数据进行后处理时,只有对影响计算精度的各种误差源进行有效改正,GPS高程分量的精度才有可能达到毫米级,才能满足地面沉降监测的要求。     

介绍GPS定位中的几个概念

文章概略介绍了利用卫星进行定位的原理，由卫星信号传播，信号接收和SA政策等引起的理论误差；给出了多种快速高精度定位的工作模式和观测点选择的原则，列出了将WGS－84坐标转换为我国坐标的公式及解算参数的具体方法，供读者在GPS工作中参考。     

粘弹性介质地震波传播特征及反射特征研究

理想弹性介质并不能解决许多复杂的实际问题。在实际介质中,地震波的传播过程存在吸收作用,使地震波能量发生了损耗、频带变窄、相位延迟、频率降低,尤其是高频部份。这种特性可以用传播矢量和衰减矢量来表示,衰减矢量越大,介质的吸收越强。这里通过引入广义平面波、纵横波品质因子以及衰减角,利用应力应变关系和连续性条件,推导了粘弹性介质精确的Zoeppritz方程,并通过求解精确的Zoeppritz方程,分析了粘弹性介质中传播矢量、衰减矢量、纵波反射系数、转换波反射系数与频率、衰减角、入射角、品质因子、速度等物理量之间的关系,详细地了解了粘弹性介质中地震波传播特征及反射特征,为粘弹性介质中储层预测问题的研究提供了理论基础。     

大气廓线物理反演的最优化方法进展

从最优化数学理论角度对大气廓线物理反演以及卫星辐射率资料直接同化中的最优化算法进行了回顾。分析了各种方法的优点和缺点、联系和差别。总结了卫星大气遥感反演问题的求解思路。对大气廓线反演研究中几种主要的目标函数和寻优策略进行了分析,着重分析了目前作为各数值预报中心和卫星数据处理中心业务数值产品核心算法的牛顿非线性迭代法的不足之处,并对其改进途径进行了探讨。引入了Levenberg-Marquardt方法及信赖域方法用于大气廓线反演,使反演算法的收敛性质得到改善。     

GPS在地学研究中的应用

根据GPS卫星定位系统的发展现状和诸多优越性能,探讨GPS在地学中应用的可能性.结合地学研究的特点,制定GPS在地学中应用的技术路线,研究GPS在地学中的应用领域,并对其误差进行讨论.     

区域矿山地质灾害监测技术研究与应用

矿产资源的大规模开采,在满足国家经济建设需要的同时,也会引发地质灾害,破坏矿区的生态环境并威胁人民群众的生命财产安全。对地质灾害隐患的动态监测预警,是矿山地质环境的重要研究课题。本文着重讨论了差分干涉测量技术(Differential InterferometricSynthetic Aperture Radar-DInSAR)和微震监测技术在矿山地质灾害中的应用,前者利用多时相卫星雷达影像,通过相位相减并去除地形、大气等误差,获得大范围高精度的地表形变信息,后者通过实地布设监测系统观测分析生产活动中产生的微小地震事件,并根据震动波在介质中的传播确定破裂的具体位置。地表形变和地下应力监测数据相结合,能够实现对矿区进行实时、全面地一体化监测。     

空间GPS无线电掩星反演大气参数方法及其应用

给出了空间无线电掩星反演大气参数的原理及其误差估计方法,介绍了国内外在该领域的研究进展。并针对该技术的一些特点,指出了若干尚需解决的问题。     

含多裂纹沥青路面开裂机制及扩展分析

基于断裂力学基本理论,通过有限元数值模拟方法,研究了同时存在表面裂纹和反射裂纹的沥青路面在交通荷载作用下表面裂纹和反射裂纹开裂机制及扩展路径,深入讨论了路面材料和结构对裂纹扩展路径的影响,分析了表面裂纹的位置对反射裂纹扩展路径的影响,采用多裂纹小梁弯曲试验验证了多裂纹的扩展行为。结果表明：在交通荷载作用下,表面裂纹向着偏离载荷的方向扩展,且扩展路径几乎为直线,反射裂纹则沿着“Z”字形向上扩展;路面结构层模量和厚度的改变能够影响裂纹的扩展路径;反射裂纹总是向着存在表面裂纹的一侧扩展;小梁弯曲试验得到裂纹扩展行为与数值模拟结果一致。     

GPS测量在铁路施工控制网中的应用

白浩铁路一期工程线路自桑锡线的白音库伦车站引出,直至门迪诺尔,全线长约52.253km。根据野外施工条件采用GPS定位技术进行E级网平面控制测量,高程控制采用几何水准方法,在施测时加测一个临时点以增加图形强度。测量施工采用4台S82-2008双频GPS接收机按静态观测方法进行同步观测,观测时间控制在45min~60min。根据GPS网平差后坐标和点位精度分析,该项勘测工程控制网设计与施工措施合理,测量结果满足规范所规定的各项限差要求。白浩铁路一期工程GPS施测控制网的布设方法为GPS在沙漠地区特殊条件下的应用提供了一成功例证。     

一种用于水压致裂试验的水压供给装置研制及应用

为研究水压致裂过程中水力裂缝的起裂、扩展规律及机制,研制了一种新型水压供给控制装置。该装置由水泵、增压泵、空气压缩机和导水钢垫板等组成。该装置的主要特点是易于与目前广泛存在的压力伺服机相配合,共同完成水压致裂试验,具有操作简便、效率高、成本低、组装方便等优点,使水压致裂试验更易大面积推广。利用该试验装置对类岩石试块进行了水压致裂试验,研究了不同围压下含预置裂隙试件的水力裂缝扩展规律,并与无预置裂隙试件水力裂缝扩展规律进行了对比。试验结果表明,对于含预置裂隙试块,当水平应力差较小时,预置裂隙裂尖对水力裂缝扩展影响较大,水力裂缝起裂后向预置裂隙裂尖方向扩展;随着水平应力差的增大,水力裂缝向最大水平应力方向偏转。试验证明该装置可靠性高,试验过程稳定。该研究对水压致裂试验具有促进意义。     

Impact of river network type on the time of concentration

Time of concentration (T _c) is one of the frequently used parameters to characterize the response of a drainage basin to a rainfall event. Conceptually, it is the time runoff travels from the hydraulically most distant location in a basin to its outlet. T _c was found to vary depending on river basin characteristics such as slope, soil infiltration, and flow path. In this study, we investigate if the drainage network type information can be used as an input to hydrological models, by estimating the time of concentration separately for different network types. Sixty-eight basins which have areas ranging from 24 to 965 km² in arid and non-arid regions of the USA are compared and the effect of climate is also analyzed. It is found that the slope of the linear relationship between T _c and the maximum hydraulic length of flow path shows different correlation coefficients ranging from 0.80 to 0.98 for different network types. It is observed that the slope of the regression line between T _c and the maximum hydraulic length of flow path is the lowest for dendritic networks (slope of 0.26), while pinnate networks have the steepest slope of the regression line (slope of 0.59). This indicates that the drainage network type has a direct impact on the hydrological behavior of the basin and can represent a direct input in hydrological modeling.     

隧道工程GPS控制网的基准设计与数据处理

在布设隧道工程GPS控制网过程中，根据工程具体要求，需对工程GPS控制网进行基准设计，有的工程要求边长投影到测区平均高程面上，应对起算数据进行处理。有的工程要求采用一点一方位为控制网起算，以保证GPS网内符合精度不受损失。     

A new development of the scaled boundary finite element method for wave motion in layered half-space

The scaled boundary finite element method (SBFEM) developed by Wolf and Song has shown certain parallels to the finite element method (FEM) and boundary element method (BEM). Because of its semi-analytical nature, SBFEM is particularly suitable for the analysis of wave propagation in unbounded domains. This paper makes a certain modification of the standard SBFEM. A new idea of scaling surface instead of a scaling center is introduced to formulate the governing SBFE equations for the analysis of wave propagation in multilayered half-space, which leads to simplifying the modeling and saving considerably the computational effort. In addition, by employing the proposed approach, some problems encountered in engineering practice, which are difficult to deal with by the conventional SBFEM, for example, 3D foundation impedance on half-space with irregular geographical features, can be effectively solved. The proposed approach also helps to simplify the solution of shell structures. Numerical examples are provided to validate the accuracy and efficiency of the proposed approach.     

Dilation and linkage of echelon cracks

We investigate arrays of echelon cracks in rock (veins, joints, and dikes) formed by dilation. Individual cracks are interpreted as cross-sections of blade-like cracks at the leading edges of a parent fracture. Two morphological end members are distinguished as having straight or highly curved propagation paths as seen in such cross-sections. Bridges of rock between overlapping straight crack paths bend to accommodate crack dilation. Sigmoidal curvature of the bridges is achieved in a phase of increased dilation as the aspect ratio of bridges increases and their resistance to bending drops. Large bending strains within bridges may lead to cross fractures that link adjacent cracks. Good estimates of the dilation and shear displacement over arrays may be obtained directly from measurements of bridges. In contrast, the sigmoidal form of cracks of the other end member is caused by their curving propagation paths. These cracks may link as one crack tip intersects the adjacent crack wall. Some arrays of sigmoidal echelon cracks are associated with shear zones, but those analyzed here are not.     

深层软基加固处理方案试验研究

在软土地区既有铁路线旁修建复线时,为控制施工期沉降与工后沉降,保证既有线路与新建线路的稳定性,对新建复线的深层软基加固区,通过现场试验采用6种方法分7个观察项目进行了对比研究。试验结果表明：无论是沉降分析、稳定分析或是对既有线的影响分析,用粉喷桩加固地基比用砂井、插塑板及土工布加固地基均有着显而易见的优越性,相对来说短而密的粉喷桩较长而疏的粉喷桩加固效果更好。