星间时间传递亚ps传播时延与不连续测量Allan方差的修正

星间信号非对称传播路径引起卫星接收信号时刻发生非相等延迟, 需要在时间传递钟差解算过程中予以精确修正. 通过分析钟差观测方法, 对卫星运动引起的非对称传播时延进行归算, 应用时间传递函数方法分项评估相对论性光线偏折引起的传播时延以及评估时延修正残差的附加稳定度, 在当前定轨条件下传播时延修正精度可达亚ps量级. 针对星间时频比对数据缺失的影响, 拓展了Allan方差的自相关函数表示, 提出采用统计方法分别计算不同幂律噪声的稳定度修正系数, 分析了比对数据缺失对不同幂律噪声稳定度计算的影响. 总体上提出一种星间时频比对传播时延与不连续测量Allan方差修正的系统性方法, 可用于ps级星间时间传递的钟差 修正.     

考虑关断时间效应的瞬变电磁一维反演

为克服因关断时间校正而带来的误差,尝试直接对包含关断时间效应的瞬变电磁资料进行反演。正演采用将斜阶跃波离散为多个阶跃波之和的方法,反演采用经典的马奎特法。对模型试算的结果表明,采用该方法直接对斜阶跃响应进行反演,结果比较理想,计算速度也可以接受。     

流体（水）在孕震过程中的作用

本文在DD模式和IPE模式的基础上,提出了流体（水）扩散造成失稳的想法。对孕震过程的四个阶段给出了初步的定量讨论,突出了流体（水）的作用。以波速比前兆为例,求出了孕震时间的计算公式,发现孕震时间和余震区特征长度的平方并不严格成正比,可能含有一个三次因子。在作了适当近似和简化后,本文以实际数字对所求得的公式作了检验,计算结果和经验值吻合较好。     

三维波动方程时空域混合网格有限差分数值模拟方法

常规高阶和时空域高阶有限差分方法广泛应用于三维标量波动方程的数值模拟,这两种差分方法仅利用笛卡尔坐标系中的坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子,相应的差分离散波动方程本质上仅具有2阶差分精度,模拟精度低.本文将三维笛卡尔坐标系中非坐标轴网格点分为两类：坐标平面内的非坐标轴网格点和坐标平面外的非坐标轴网格点,系统推导出了两类非坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子的方法,进而提出了一种利用坐标轴网格点和非坐标轴网格点共同构建三维Laplace差分算子的混合网格有限差分方法,并利用时空域频散关系和泰勒展开建立差分系数方程,推导出了差分系数的通解.相比常规高阶和时空域高阶差分格式的2阶差分精度,时空域混合网格差分离散波动方程理论上能够达到任意偶数阶差分精度,模拟精度显著提高,同时稳定性更强.频散分析表明：相比常规高阶和时空域高阶差分格式,在计算效率基本相同时,时空域混合网格差分格式能更有效地减小数值频散,减弱数值各向异性,模拟精度更高;在模拟精度基本相当时,混合网格差分格式能采用更大的时间采样间隔,计算效率更高.数值模拟实例进一步验证了混合网格差分格式在提高模拟精度和计算效率方面的先进性,也验证了其普遍适用性.

     

全站仪任意设站准直测量的改进方法

准直测量是高精度轨道安装与校准的常用方法,但长视距和对中误差的影响不可忽视。研究了一种可以有效避免对中误差和缩短视距的全站仪准直测量方法,计算分析了能达到的精度。结果表明,所述的准直测量方法具有工作量小、精度高、操作简单,能够满足大长度轨道的安装与精确校准的要求。     

噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响分析

针对现有全球定位系统时间序列研究中不同时间序列跨度内噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响方面研究较少,选取ITRF2008框架下中国区域的10个国际GNSS服务组织基准站的坐标时间序列,将每个序列按照时间跨度分为5a、10a、15a和20a四个时段,采用不同的噪声模型组合对它们进行噪声分析,并对结果进行对比。结果表明,在各时间序列跨度内,噪声模型的建立对精化速度场非常重要;随着时间序列长度的增加,速度不确定度比值呈上升趋势。     

动载荷作用下岩石破坏过程的数值试验研究

采用基于细观损伤力学基础上开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载荷作用下应力波延续时间、应力波峰值和围压对岩石试样破坏的影响进行了数值研究,结果表明,应力波延续时间较短,则尾随应力波波前的高应力区范围较窄,应力波衰减较快;相反,应力波延续时间较长,则紧跟应力波波前的高应力区范围较大,岩石处于破坏状态的时间延长,岩石的破碎程度加大。此外,存在一个合适的应力波延续时间,过分地加大应力波延续时间,反而不利于岩石裂隙的发育。动载荷的峰值越大,试样的破坏程度越大,当峰值达到一定值时,试样顶部呈现粉碎状,试样从上到下破坏程度逐渐减弱。在冲击载荷作用下的岩石随着围压的增加更难破碎,但当围压增大到一定程度时,岩石会突然失稳破坏。     

断层阶区对震源破裂传播过程的控制作用研究

地震破裂能否穿越断层阶区（stepover）引发更大震级的地震是震源动力学研究的重要内容.本文利用不连续变形体接触力学的动态有限单元方法,模拟断层阶区对地震破裂传播的控制作用.通过改变断层周边初始应力场、断层面上的摩擦本构关系以及断层阶区的间距大小来分析各个因素对破裂传播的影响,并定量分析产生这些影响的力学机制.模拟结果表明：断层面上的摩擦系数减小或断层周边区域内的初始剪应力增大,都将增加断层破裂跳跃阶区传播的可能性;此外,若断层阶区间距越小,断层破裂也越容易跳跃阶区传播.计算结果还显示：断层上的摩擦系数大、初始剪应力小、断层阶区间隔大,那么此阶区所在之处将可能是断层破裂的终止位置;相反,当断层面上的摩擦系数较小、初始剪应力较大、断层阶区间隔较小,破裂就容易穿越阶区而出现较大的地震.同时,从模拟结果可以看出,在发震断层破裂停止后,应力将继续向四周传播;当应力积累达到破裂极限时,触发断层阶区中的另一断层产生破裂,因此在破裂跳跃断层阶区的过程中存在一个时间延迟.最后,破裂能否跳跃断层阶区,可以利用库仑应力在空间的分布进行合理的解释.     

GPS连续观测站基线与地震危险性分析

根据中国地壳运动观测网络基准站1999—2009年的资料,文中应用小波方法对中国大陆的有关GPS基线时间序列进行了分离,通过对各个频段小波分解结果的分类分析,我们获得如下看法:①在2001年昆仑山口西Ms8.1级与2008年汶川Ms8.0级强震前,部分GPS基线小波分解中低频段(A8,D8,D7,D6,D5)在数月至1年以上的时间内发生较明显的变化,说明浅源大地震的孕育发生与大区域构造活动增强相关;②与北京十三陵(BJSH)相连的BJSH-YANC,BJSH-JIXN,BJSH-TAIN,HLAR-BJSH,CHUN-BJSH基线近期都存在一定程度的异常,显示北京周围地区压性活动增强,首都圈地区2006—2008年大面积垂直形变结果也反映该地区存在一定的异常。目前尚无足够的证据证明这种形变异常变化是否与汶川地震有关。但也许提示2008年华北北部地区的构造活动已从常态活动开始转向异态活动,有可能是强震孕育的信号,应给予密切跟踪研究。