基于自适应拟合推估的最小二乘配置改进模型在地壳形变分析中的应用研究

系统论述在地壳形变场的构建过程中,以最小二乘配置模型作为基础结合自适应拟合推估法对模型加以改进的方法.通过建立自适应因子对信号向量与观测向量间的先验权比进行调整,以提高对形变量推估的准确性,防止并克服由于协方差函数选择不合理所产生的系统偏差.以川滇菱形块体GPS速度场作为实例进行对比分析,结果显示,基于最小二乘配置的自适应拟合推估模型能够更为准确地反映区域形变特征.     

协方差函数拟合高程异常方法探析

采用协方差拟合推估模型拟合GPS高程异常,在介绍协方差拟合推估模型的基础上,讨论了几种确定协方差函数的模型,并结合数据对各种拟合方法进行了比较分析.     

抗差Kriging方法在GPS高程拟合中的应用研究

由于环境或人为因素的影响,观测值中往往含有粗差,针对普通Kriging方法在GPS高程拟合中受粗差影响的问题,提出基于抗差估计的样本变异函数模型,以降低或消除粗差的干扰。利用实测数据对该算法进行试验分析,结果表明,利用改进的抗差变异函数模型处理含有异常值的观测样本,能有效地抵制异常值的影响,验证了抗差Kriging法在局部区域内进行高程拟合的可靠性和准确性。     

基于各向异性的自适应拟合推估及其在缺失数据拟合中的应用

随机信号协方差函数的拟合和确定是拟合推估的关键。在常规拟合推估方法中, 通常认为随机信号具有各向同性, 而事实上各向异性现象却更为普遍。另外, 在拟合过程中, 很难保证信号协方差与观测噪声协方差的先验方差因子一致。基于此, 本文提出了基于变异函数的各向异性自适应拟合推估方法, 并将其应用于InSAR监测缺失数据的拟合。     

基于各向异性协方差函数的自适应拟合推估

随机信号协方差函数的拟合和确定是拟合推估的关键。在常规协方差函数拟合时,通常假定随机信号为具有各向同性的随机过程,而事实上各向异性更具有普遍性。结合方差在不同方向的误差分量表达式,给出了各向异性协方差函数的拟合方法,利用由方差分量估计构建的自适应因子调节观测随机误差与信号对模型参数估计的贡献,以减弱观测误差和随机信号先验模型不确定而带来的影响,并将其应用于InSAR监测缺失数据填补中。计算结果表明,拟合推估具有较好的缺失数据填补能力,应用基于各向异性协方差函数的自适应拟合推估,其填补精度得到进一步的改善。     

论多面函数推估与协方差推估

简述多面函数推估法与协方差推估法的原理，列举了2个应用例子，对2种推估方法作了分析比较，推估结果相近，可认为多面核函数也是一种协方差函数，2种方法推估结果应该相近。建议在已测点和未测点信号的协方差阵未知情况下，为了计算简便，可使用多面函数推估。多面函数推估法应有更多使用范围。     

基于方差分量估计的拟合推估及其在GIS误差纠正的应用

拟合推估解算必须首先求得信号向量的方差协方差矩阵,该协方差矩阵一般通过选定的协方差函数,并通过已测点数据进行拟合得到。显然观测噪声的先验方差协方差阵与拟合得到的随机信号的方差协方差矩阵必须相互协调,即观测噪声向量和信号向量的权矩阵所对应的方差因子应该一致,否则将对固定效应和随机效应参数的估计带来系统性的影响。应用方差分量估计来协调拟合推估模型中观测噪声和信号向量的随机模型,并分别从极大似然估计、MINQUE估计、赫尔默特方差分量估计三方面构建了拟合推估模型的方差分量解,最后利用新提出的理论与方法,对一幅实际的扫描地形图进行误差纠正,结果表明基于方差分量估计的拟合推估法能够提高扫描地形图的精度。     

多面函数法在建立区域潮汐模型中的应用

基于卫星测高数据的特点,提出利用多面函数建立区域潮汐场模型的方法。详细论述了多面函数模型的基本原理及方程,并与Kriging法、距离加权法拟合结果进行了比较。结果表明,多面函数模型拟合精度较高,可以用于测高潮汐数据拟合,并成功应用于南中国海域主潮波模型的建立。在大量数据试验基础上,解决了应用多面函数进行潮汐参数拟合计算中核函数的合理选取及平滑因子的匹配等问题。     

协方差函数的抗差拟合

如果最小二乘拟合推估法被应用在重力异常、高程异常等的内插中 ,当观测值中含有粗差时 ,由此拟合的协方差函数就不能精确表征其统计性质。本文先从协方差函数的拟合过程入手 ,通过分析传统的协方差函数拟合法的无抗差性 ,提出了协方差函数的抗差拟合法     

协方差函数的抗差拟合

如果最小二乘拟合推估法被应用在重力异常、高程异常等的内插中 ,当观测值中含有粗差时 ,由此拟合的协方差函数就不能精确表征其统计性质。本文先从协方差函数的拟合过程入手 ,通过分析传统的协方差函数拟合法的无抗差性 ,提出了协方差函数的抗差拟合法     

重复轨道差分干涉测量参数模型的建立

以高斯-马尔柯夫模型的随机模型为基本框架,在差分干涉数学模型的基础上,对应于DEM生成过程和形变提取过程,分别定义了由高程引起的相位模糊度和由形变引起的相位模糊度,并提出了相应的解缠算子约束条件,完善了差分干涉测量的基本数学模型。根据完善后的数学模型,推导了差分干涉测量基本的两轨、三轨、四轨算法的模型公式,并对其中的误差源进行了相应的理论分析。     

区域性变形数据序列变异特性分析

对单点变异函数模型及变异函数的套合理论进行介绍,以某矿沉降变形数据为例,建立区域内单个变形监测点的变异函数,借助套合理论建立区域性通用变异函数。实例分析表明该方法可用于区域变形的时变特征分析。为变形预报提供了重要理论依据。     

利用TM遥感影像分析准噶尔盆地西南缘新构造运动与油气藏形成的关系

本文以覆盖准噶尔盆地西南缘的四景LandsatTM卫星遥感影像的地质解译为基础,结合野外实地地质考察所获取的地质资料以及盆地烃源岩的生烃、排烃模拟结果,对该区第二、三排构造带自上新世以来的新构造运动变形特征,背斜和断裂构造的形成时代以及新构造运动与油气藏的关系进行了综合分析。研究结果表明,该区第二、三排构造带的新构造运动变形非常强烈,发育于这二排构造带上的背斜构造和断裂构造的构造变形始于上新世末期,早更新世末期是新构造变形最强烈的时期,第二、三排背斜构造带在中更新世早期已基本形成。有利烃源岩---安集海河组的排烃高峰晚于背斜构造形成时期,其生成的油气很有可能聚集于这些背斜构造中。发育于背斜构造核部或北翼一侧的逆冲断裂构造,一方面为油气垂向运移提供良好的通道,另一方面也破坏了油气构造,为油气的逸散创造了条件。     

Problems of accuracies in combined terrestrial and statellite control networks

Summary The combination of terrestrial and satellite aided network observations requires hybrid models of two kinds: a hybrid functional model and a stochastic model being able to process the heterogeneous observations approapriately. An appropriate combination of stochastic information means to adjoin proper weights to the various types of observations on one hand and on the other hand to separate the relelevant internal accuracy from that accuracy which is affected by a number of network external influences. The first task can be overcome by the technique of estimating variance components of the individual observation groups, the second one can be handled by applying S-transformations to covariance matrices. The paper deals with problems of the hybrid stochastic model. Examples are given.     

Polarimetric differential SAR interferometry in an arid natural environment

Ground deformation measurements have contributed to a better understanding of the processes and mechanisms involved in natural hazards. Those include landslides, subsidence, earthquakes and volcanic eruptions. Spaceborne Differential Interferometric Synthetic Aperture RADAR (DInSAR) is a well studied technique for measuring ground deformation. Quality of deformation measurements, however, is often degraded by decorrelation. With the advent of fully polarimetric SAR satellite sensors, polarimetric optimization techniques exploiting polarimetric diversity improve the phase quality of interferograms. In this paper, we analyzed three polarimetric optimization methods to determine the optimal one for application in an arid natural environment. We considered coherence decomposition in single and double phase center scenarios. Coherence estimation bias associated with each optimization method has been analyzed. We compared the derived displacement values with terrestrial GPS measurements. The study shows that polarimetric optimization increases the number of coherent pixels by upto 6.89% as compared with a single polarization channel. The study concludes that polarimetric optimization coupled with DInSAR analysis yields more reliable deformation results in a low coherence region.     

从等值线图形获取DAT和GRD格式的数据文件

在盆地模拟研究工作中，需要处理大量的地质数据和地质图件，一方面，随时需要把各种数据变为可视的图形；另一方面，还时常需要从图形中得到研究中所必需的数据，例如，由构造图得到研究区域的深度数据文件。本文介绍一种从等值线图形获取DAT格式和网格化GRD格式的数据文件的方法。     

利用带倾角断层形变公式研究川滇块体东边界断裂带形变特征

在经典的走滑位移公式的基础上进行改进, 引入断层倾角信息, 使其反映了走滑断层倾角对地表形变的影响。由于断层倾角的存在使得震间位移曲线的中心是以断层面闭锁-滑动分界在地表的投影为中心, 并且此处形变变化最大; 公式中的倾角项表示拟合的断层倾角, 体现了断层出露地表处与断层闭锁-滑动分界的整体偏移, 其值往往小于近地表倾角测量值。以改进的公式作为断层剖面分析的拟合公式, 应用于汶川地震前后川滇块体东边界主要走滑断裂形变特征的剖面分析研究中, 得到的拟合结果与其他方法得到的结果具有较好的一致性。改进公式比原公式更客观地反映了断层的形变状态, 但由于针对单条断层的剖面拟合受多种因素的影响, 拟合结果需结合实际情况作进一步分析。     

三峡水库蓄水对地壳形变及大地水准面的影响

利用资源三号(ZY-3)高分辨率遥感影像提取三峡库区水体数据,通过负荷格林函数积分模型法计算出三峡水库蓄水过程中水体对地壳形变及对大地水准面的影响。研究发现:1三峡库区近岸地壳垂直形变与水库水位呈负相关关系,大地水准面与水库水位呈正相关关系;水位上升,长江近岸地面水平向内形变,方向指向江心;2三峡水库蓄水造成的地壳垂直形变最大可达35mm左右,大地水准面形变最大值在8mm左右,而对库区地壳水平形变影响不超过0.5mm;3出现形变最大值的地点是忠县环湾一带,而并非是三峡大坝周边。     

煤矿开采岩层与地表变形数值模拟分析

岩层与地表变形研究是一个综合性的课题,涉及多个领域的专业知识。我国煤矿对覆岩破坏与地表沉降进行研究的很多,而对中间岩层的变形进行分析的还比较少。本文运用FLAC3D分别对3上、3下煤开采岩层与地表变形情况进行模拟计算,并用MATLAB软件对地表与中间岩层的变形规律进行分析,经误差分析,最终确定了地表与内部岩层变形的最佳拟合函数。     

单历元变形量快速提取算法的实现与分析

单历元解算变形信息是解决实时变形监测问题的有效手段。将高精度基线向量作为已知条件,单历元快速求解变形量,研究并实现了顾及误差改正的单历元变形量快速提取算法,将原有的有效基线解算距离从5 km扩展到了10 km。计算实例表明,该算法可以保证10 km以内的基线解算精度达到毫米级。同时,根据获取的数据初步讨论精度改善效果随距离的变化情况。