阿尔金断裂西南端走向及延伸的区域重力场制约

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界的重要组成部分,长期以来受到国内外地学界的广泛关注与研究。笔者通过对区域重力场的分析,认为阿尔金断裂的西南端并非止于郭扎错,而是在郭扎错北东附近分为两个分支,一支经郭扎错继续向南西西延伸,过龙木错后由空喀山口进入克什米尔,另一支继续向南西延伸,经吉普以西止于班公湖附近的班公湖—怒江结合带,并且,经吉普以西止于班公湖附近的这一分支形成时间要早于经郭扎错、龙木错后由空喀山口进入克什米尔的这一分支。     

GRACE时变重力场滤波方法

针对GRACE时变重力场模型高阶项误差较大导致的"南-北"条带噪声,该文利用模拟的GRACE数据分析了去相关滤波、Gaussian滤波、组合滤波和平滑先验信息滤波方法对噪声的滤除效果和对真实信号的衰减程度。实验表明:4种滤波算法均能有效降低条带噪声,但单独使用去相关滤波时效果较差,需与其他算法结合使用;Guass滤波和组合滤波在减小噪声条带的同时,也在一定程度上牺牲了空间分辨率;平滑先验信息滤波在移除噪声、保留有效信号方面比其他3种算法有较为明显的优势。     

珠海市陆海统一似大地水准面精确求定

在海域广阔、河网密布的海滨城市珠海,基于区域陆海重力、地形数据,利用第二类Helmert凝集法精确求取了覆盖珠海市陆海全域的重力似大地水准面,解决了跨海岸线重力归算等关键问题;通过球冠谐调和分析法,将求取的重力似大地水准面与新测的高精度GNSS水准成果融合,获取了珠海市2'×2'陆海统一似大地水准面。以港珠澳大桥首级控制点为主的精度统计表明,该陆海统一似大地水准面模型外符合精度达到±0.008 m。     

深空探测器精密定轨与重力场解算系统(WUDOGS)及其应用分析

WUDOGS是武汉大学自主研发的深空探测器精密定轨与重力场解算软件系统。该软件目前已经具备月球、火星探测器的高精度定轨能力。本文首先简要介绍了WUDOGS设计思路及其主要功能,然后重点介绍了WUDOGS与国际上领先水平的行星探测器精密定轨软件系统GEODYN-Ⅱ的交叉验证测试过程。结果表明:对于探测器的轨道预报,WUDOGS与GEODYN-Ⅱ的1个月位置差异小于0.3mm,2d位置差值小于5×10-3 mm;双程测距、双程测速的理论计算值和GEODYN-Ⅱ的差值分别在0.06 mm、0.002 mm/s的水平;对月球探测器"嫦娥一号"的精密定轨显示WUDOGS和GEODYN-Ⅱ符合在2cm水平,对火星探测器MEX的精密定轨显示WUDOGS和欧空局精密轨道符合在25m水平。该软件目前的研发情况及其与国外研究水平的对比表明WUDOGS具有良好的应用前景,对满足我国后续深空探测发展的需求以及深空探测器精密定轨软件的研发具有重要意义。     

采用点质量模型方法反演中国大陆及周边地区陆地水储量变化

研究了反演区域陆地水储量变化的点质量模型方法,采用Tikhonov正则化方法解决了反演过程中参数估计病态问题。利用GRACE（gravity recovery and climate experiment）时变重力场模型数据,用点质量模型方法反演了中国大陆及其周边地区陆地水储量变化,将点质量模型反演结果与球谐系数法反演结果、GLDAS（global land data assimilation）水文模型数据进行了验证分析,并选取了4个特征点计算了陆地水储量变化时间序列。实验结果表明,由于点质量模型方法将研究区域内不同网格质量变化对地球重力场的影响分离开来,所得区域陆地水储量变化局部信号更明显,并且点质量模型方法反演结果与GLDAS水文模型数据相关性更强。     

地球重力场参数计算程序的设计与应用

根据地球重力场参数的计算模型,借助全球地球重力场模型EGM2008,利用Microsoft Visual Studio 2010面向对象的功能,设计和开发了可以计算任意点重力异常、高程异常、垂线偏差分量的计算程序,以德国地学中心(GFZ)研制的相关软件对程序的正确性进行了验证,以吉林省各城市的经纬度数据计算了对应的重力异常、高程异常、垂线偏差分量。     

便携式重力固体潮数字化数据采集系统

概述了线性静电反馈的基本原理。LCR G型重力仪进行线性静电反馈自动平衡的技术改造后 ,分辨率由原来的 0 .0 1× 10 -5ms-2 提高到 0 .0 0 1× 10 -5ms-2 ,与DZCW 1型智能化重力数据采集控制仪、计算机等一起组成便携式重力固体潮数字化数据采集系统。系统可进行数据实时处理、图像显示和数据传输。试验结果表明 :系统性能稳定、可靠 ,操作方便、灵活、快捷 ,可用于监测重力场在时空上的连续变化     

强震前重力场等位面二次偏微商异常变化分析

采用相关分析方法对北京平谷台 1971～ 1977年获得的重力位 2次偏微商曲率值 K进行处理 ,消除降雨等噪声对观测值的影响 ,得到较真实的重力等位面弯曲变化值 KS。分析研究的结果表明 ,1975年 2月 4日海城 7.3级地震、1976年 7月 2 8日唐山 7.8级地震、1976年 11月 15日宁河 6 .9级地震、1977年 5月 12日宁河 6 .5级地震前 ,曲率值 KS均有明显的震前异常出现。在此基础上进行定量分析处理 ,求得各次地震前 KS值的真正异常变化量△ KS,并运用近似积分法求得异常面积与地震震级之间的关系 ,初步建立了预报方程 ,从而为单台重力异常预报不同距离发生的地震震级提供一种借鉴方法     

河西地区重力场及其动态演化特征

系统分析了河西地区1992～2001年流动重力测量资料，研究了重力场的时空动态演化特征。结果表明:地震孕育发生阶段，重力场出现一定范围的区域性重力异常：震前震后重力变化所反映的构造活动含义不同；重力场变化与断裂活动密切相关，特别是跨断裂的重力变化能较好地反映断层活动特征；重力场变化与区域应力应变场微动态活动及地震活动有关。     

GRACE重力计划在揭示地球系统质量重新分布中的应用

2002年3月成功发射的美德合作卫星重力计划GRACE(Gravity Recovery And ClimateExperiment),即将提供空间分辨率约为200 km而时间分辨率为1个月的时变地球重力场模型序列。GRACE计划的星座由两颗相距约220 km,高度保持为300-500 km、倾角保持约90°的近极轨卫星组成。由于采用星载GPS和非保守力加速度计等高精度定轨技术,以及高精度的星一星跟踪数据反演地球重力场,在几百公里和更大空间尺度上, GRACE重力场的精度大大超过此前的卫星重力计划。根据GRACE时变重力场反演的地球系统质量重新分布,将对固体地球物理、海洋物理、气候学以及大地测量等应用有重要的意义。虽然其设计寿命只有5 yr,但研究表明GRACE的结果可用于研究北极冰长期时间尺度的变化,并进而研究极冰融化对全球气候变化,特别是对海平面长期变化的影响。在季节性时间尺度上,利用GRACE重力场反演的质量重新分布足以揭示平均小于1 cm的地表水变化,或小于1 mbar。的海底压强变化。除了巨大的社会效益和经济效益外,这些变化对了解地球系统的物质循环(主要是水循环)和能量循环有非常重要的意义。介绍GRACE重力场揭示的地球系统质量重新分布,为理解其地球物理应用提供必需的准备;同时针对我国大陆和沿海地区的地球物理应用提出初步的设想。