南极布兰斯菲尔德海峡区域重力场特征及异常分析

南极布兰斯菲尔德海峡及周边区域是南极大陆火山、地震等新构造活动最活跃的地区,与南设得兰海沟、南设得兰群岛一同构成南极大陆边缘现存唯一的"沟-弧-盆"构造体系。本文基于"雪龙"船第28、第30航次实测数据及两个航次的国际共享资料,利用均衡改正数据处理方法获得布兰斯菲尔德海峡的莫霍面深度及其分布规律,分析深部构造-断裂的区域分布及其重力异常特征等。布兰斯菲尔德海峡内的空间重力异常呈条带状分布,走向总体与地形相近,布格重力异常则由两侧向中间升高,大致在坡折处形成异常场值为100×10-5 m/s2的分界线,在中央次海盆和东部次海盆海山处形成两个异常高值圈闭,异常值最高为150×10-5 m/s2。莫霍面深度以弧后扩张中心为最低值,向南设得兰群岛和南极半岛两个方向递增,深度从12 km递增至陆坡位置的24 km。     

考虑软土蠕变对强度影响的高桩码头岸坡时变可靠度分析

考虑软土蠕变导致的土体抗剪强度的衰减效应,建立了软土长期强度模型,用以量化由于土体蠕变导致的土体抗剪强度参数随时间的变化规律。将时变可靠度理论结合有限元强度折减法,提出了考虑软土蠕变对强度影响的高桩码头岸坡时变可靠度算法。采用拉丁超立方抽样方法来改进传统蒙特卡罗法的随机抽样过程,提高计算效率。针对某一岸坡实例,将采用本文算法计算得到的可靠度结果与其他算法评估的结果进行对比分析,验证本文算法的可靠性。最后以我国沿海某高桩码头岸坡为例,基于本文算法评估了该码头岸坡的时变可靠度,分析了岸坡稳定性的时变规律。文中提出的时变可靠度分析方法不仅可以为在役高桩码头岸坡的安全评估提供强有力的技术支撑,同时也能为一些新建工程项目提供一定的参考应用价值。     

海空重力测量技术体系构建与研究若干进展(三):数值模型构建与数据综合应用技术

分析评述了作者所在研究团队在海空重力测量技术体系建设领域取得的一些有理论意义和实用价值的研究成果,主要从各项关键技术的研究背景、研究思路、难点突破、成果应用前景等几个方面进行了分析和总结,回答了该研究领域涉及理论方法和工程应用的一系列科学问题。其目的之一是向读者成体系地推荐我们多年积累的研究成果,目的之二是想借此机会通过回顾和梳理研究团队的发展轨迹和科学感悟,在新的起点上定位未来的发展方向、发展目标和发展思路。分三个部分进行介绍,本文为第三部分,主要涉及海空重力测量数值模型构建与数据综合应用两个领域的研究成果。     

改进的边坡变形非线性时变系统的不确定性分析

大地测量数据往往包含许多不确定性,可能导致所建立的函数模型产生病态,影响参数估计的准确性和可靠性。通过研究边坡变形非线性时变系统的力学原理,利用多项式拟合方法改进原模型,在参数解算过程中,考虑到测量数据的不确定性给解算结果带来消极影响,通过限制不确定度,利用min-max准则,提高参数解算的准确性,并将预测变形结果与实测边坡位移数据对比。结果表明,带不确定性的平差算法（least-square with uncertainty,ULS）与最小二乘平差（least-squares,LS）和整体最小二乘平差（total least-square,TLS）相比,其预测结果更接近实际测量数据,证明了改进的边坡变形非线性时变系统预测变形的有效性。     

清新区似大地水准面精化分析

介绍了综合地球重力场模型和GPS/水准数据的模型法,通过实测数据对2种方法的精度情况进行定量分析。实验结果表明,重力法较模型法精度提高50%以上。与传统几何水准测量进行比较,重力法总体上满足四等水准测量要求,模型法基本上满足四等水准测量要求。     

内流流速时变输液直管动力特性的数值分析

根据Hamilton变分原理以及Euler-Bernoulli梁理论,推导出两端简支输液直管的自激振动微分方程,与传统的Housner方程相比,该方程增加了管内流体流速时变引起。的耦合力项,因而可用于分析内流流速时变情况下输液管线的动力特性。使用Hermite插值函数和Galerkin法对该微分方程进行离散,得到其有限元形式的表达式。运用该数学模型,通过数值算例,分析了内流流速时变输液直管的动力特性,得出了相应结论。     

深水铰接塔平台动力响应分析

将深水铰接塔平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,建立了铰接塔平台运动分析模型。考虑海流和波浪对平台的作用,应用Morison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力,依据拉格朗日原理建立了铰接塔平台的强非线性时变系数两自由度运动控制方程。文中工作为深水铰接塔平台动力响应分析奠定了基础。     

EGM96与EGM2008地球重力场模型精度比较

给出了由地球重力场模型计算重力异常和垂线偏差的公式,利用36阶、360阶EGM96、EGM2008地球重力场模型计算了国内某地区格网点重力异常和地面垂线偏差,并将其与实测数据进行比较,从而对这两种模型的精度进行了分析和比较。结果表明,在表示国内某地区格网点重力异常时,EGM2008模型精度较高;在表示地面垂线偏差时,两种模型的精度相当。     

正常重力场导出参数的计算新方法

针对以往计算正常重力场导出参数的方法中存在的公式复杂、计算过程繁琐等问题,利用水准椭球的基本参数,推导出第一偏心率平方的表达式,再利用第一偏心率,推导得到正常重力场导出参数的函数表达式。推导得到的正常重力场导出参数的函数表达式,相较传统计算方法更加简洁,可以由椭球的基本参数直接求得,计算效率也得到了提高。一方面为正常重力场导出参数的推导过程提供新的思路;另一方面提高了计算正常重力场导出参数的计算效率。     

气温和降水时变影响参数的多步预测模型

本文提出了一种气温和降水时变影响参数的多步预测建模新方案。该方案用时间序列均生函数外延矩阵生成的主分量作基函数对序变量建模，同时考虑变量前期数据对后期数据的影响，在模型中引入一个时变影响参数Ｋ１。并用方差分析法求出Ｋ１的显著周期和未来时刻的Ｋ１＋１值，从而建立气温和降水序列的时变影响参数的多步预测模型。该模型用于四川省２０个地、市的气温和降水预报数值试验，其历史拟合率和试报结果与实况值的比较表明，