HNGICS在变形监测中应用的研究

介绍了HNGICS以及变形监测的方法,分析了其在变形监测领域的应用,实现了对变形体的连续、全天候、实时动态监测。     

地球参考系的实现

本文简要讨论了组合不同空间技术建立全球最优协议地球参考架（ＣＴＲＦ）的理论和方法；重点分析了影响ＣＴＲＦ稳定的几种主要地球长期形变因素的性质和规律。首次考虑到地球质心运动对ＣＴＲＦ的影响，提出了协议地球质心的概念，给出了更为完整的四维地面点位模型。     

GPS工程控制网投影变形的处理

在ＧＰＳ工程控制网建立的内业处理中,为后续的方便必须设法高斯投影变形对坐标成果的影响,本文在简要介绍了常规投影变形处理方法之后,提出了尺度强制约束和投影面重新选择两种投影变形的处理方法。工程实践检验表明,两种方法不但可行而且可使处理后的坐标系统与国家坐标系统尽可能保持一致,方便了工程使用。     

变形监测技术在基坑施工中的应用

深基坑工程是地下工程施工中内容比较丰富且富有变化的领域。为了确保基坑工程施工安全顺利进行,在复杂的地质条件下进行变形监测,及时发现和预报异常现象。对有效控制基坑变形、指导施工、保证施工质量具有重要意义。     

SBAS技术在矿区地面沉降监测中的应用

本文采用小基线技术即SBAS-InSAR处理淮南市谢家集矿区的8景ALOS-PLASAR数据,时间跨度为2007年1月—2011年2月.首先利用SBAS-InSAR技术提取该矿区的时序形变速率,得到累计整体沉降趋势;然后针对公路、铁路、新旧矿区等重点沉降区域进行分析.由监测结果分析可知,十涧湖西路、堤坝整体处于下沉状态...     

城区地表形变差分TomoSAR监测方法

压缩感知技术(CS)的差分TomoSAR技术解决了中高分辨率SAR数据在城区出现的叠掩问题,实现了城区地表形变信息的重构,但是该方法仅利用了目标的稀疏特性并没有考虑目标的结构特性,对具有这两种特性的目标进行重构时其性能较差。针对这一问题,本文采用联合Khatri-Rao子空间和块压缩感知(KRS-BCS),提出了一种差分SAR层析成像方法。该方法依据目标的结构特性和重构观测矩阵具有的Khatri-Rao积性质,将稀疏结构目标的差分TomoSAR问题转化为Khatri-Rao子空间下的BCS问题,然后对目标进行块稀疏的l1/l2范数最优化求解,最后通过理论分析和仿真试验对分辨能力和重构估计性能进行了定性和定量评价,仿真结果表明本文所采用的KRS-BCS方法不仅保持了高分辨率的优点,而且有效地降低了虚假目标出现的概率,大幅度提高了散射点准确重构概率,切实可行地解决了CS方法的不足。应用实例研究中,利用34景Envisat卫星ASAR时间序列影像对日本千叶县茂原市城区进行地表形变监测,并以一等水准点和实时测量的GPS站点观测数据作为参考形变结果进行验证,试验结果表明采用KRS-BCS方法反演的结果与参考形变结果保持了良好的一致性且形变速率整体偏差也较小,实现了较高精度的城区地表形变估计。     

回归-Elman网络在矿坝变形预测中的应用

金矿开展矿坝的变形监测工作,引入多层递阶回归分析模型,有较高的预测精度,但方法较繁琐,计算较复杂。由于变形数据可分离成趋势项与随机项,趋势项可用多元线性回归良好地拟合;随机项的预测,文中采用Elman网络建模计算,最后利用矿坝的实测高程位移数据进行验证,并与多层递阶回归进行比较。结果表明:回归-Elman网络模型比多层递阶回归的预测精度更高,效果更好,且方法简洁实用性强。     

局部均值分解与支持向量回归的大坝变形预测

针对现有变形预测方法对于大坝变形的预测效果不理想的问题,该文利用局部均值分解方法获取生产函数分量并进行支持向量回归建模,用此方法对大坝变形进行多尺度分析。通过局部均值分解对大坝变形序列进行分解得到其乘积函数分量,然后利用支持向量机回归进行外推预测,再把各乘积函数分量的预测结果进行叠加重构生成,进而获得大坝变形预测值。通过实例分析,比较GM(1,1)、支持向量机和该文方法3种模型在变形监测数据处理中的拟合和预测结果,表明该文方法充分发掘数据本身所蕴含的物理机制和物理规律,提高了大坝变形多尺度预测精度。     

Surface gravitational field and topography changes induced by the Earth’s fluid core motions

Using a Love number formalism, the elastic deformations of the mantle and the mass redistribution gravitational potential within the Earth induced by the fluid pressure acting at the core–mantle boundary (CMB) are computed. This pressure field changes at a decadal time scale and may be estimated from observations of the surface magnetic field and its secular variation. First, using a spherical harmonic expansion, the poloidal and toroidal part of the fluid velocity field at the CMB for the last 40 years is computed, under the hypothesis of tangential geostrophy. Then the associated geostrophic pressure, whose order of magnitude is about 1000 Pa, is computed. The surface topography induced by this pressure field is computed using Love numbers, and is a few millimetres. The mass redistribution gravitational potential induced by these deformations and, in particular, the zonal components of the related surface gravitational potential perturbation (J₂, J₃ and J₄ coefficients), are calculated. Overall perturbations for the J₂ coefficient of about 10^–10, for J₃ of about 10^–11 and for J₄ are found of about 0.3×10^–11. Finally, these theoretical results are compared with recent observations of the decadal variation of J₂ from satellite laser ranging. Results concerning J₂ can be described as follows: first, they are one order of magnitude too small to explain the observed decadal variation of J₂ and, second, they show a significant linear trend over the last 40 years, whose rate of decrease amounts to 7% of the observed value.     

太平洋板块俯冲对中国大陆的影响

在中国大陆及周边地区ITRF2000速度场的基础上,建立欧亚板块整体旋转与线性应变运动模型,得到中国大陆及邻区的局部形变场,分析此形变场发现东北块体和华北块体东部地壳存在一致的向西或北西西向运动,平均运动速率东北为2.9 mm/a,华北东部为1.4 mm/a,推测这是太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响。其影响范围仅限于东北和华北块体,影响较大的是120°E以东和40°N以北地区。并分析太平洋板块俯冲对中国大陆影响的表现形式和形成机制。