Geoid determination using adapted reference field, seismic Moho depths and variable density contrast

 The traditional remove-restore technique for geoid computation suffers from two main drawbacks. The first is the assumption of an isostatic hypothesis to compute the compensation masses. The second is the double consideration of the effect of the topographic–isostatic masses within the data window through removing the reference field and the terrain reduction process. To overcome the first disadvantage, the seismic Moho depths, representing, more or less, the actual compensating masses, have been used with variable density anomalies computed by employing the topographic–isostatic mass balance principle. In order to avoid the double consideration of the effect of the topographic–isostatic masses within the data window, the effect of these masses for the used fixed data window, in terms of potential coefficients, has been subtracted from the reference field, yielding an adapted reference field. This adapted reference field has been used for the remove–restore technique. The necessary harmonic analysis of the topographic–isostatic potential using seismic Moho depths with variable density anomalies is given. A wide comparison among geoids computed by the adapted reference field with both the Airy–Heiskanen isostatic model and seismic Moho depths with variable density anomaly and a geoid computed by the traditional remove–restore technique is made. The results show that using seismic Moho depths with variable density anomaly along with the adapted reference field gives the best relative geoid accuracy compared to the GPS/levelling geoid. Received: 3 October 2001 / Accepted: 20 September 2002 Correspondence to: H.A. Abd-Elmotaal     

论我国大地测量基础建设

概述了我国大地控制网、高程控制网和地球重力场等基础建设的基本情况、需求分析与任务建议。提出我国空间大地网应由连续运行参考站、一级网、二级网和三级网组成 ;一、二等水准网复测和高程基准再定义 ;为精化大地水准面 ,要补测重力点和加测GPS/水准点。     

实验速度场测量技术及对流边界层特征研究

在对流槽中对对流边界层(CBL)温度场实验研究的基础上,进一步尝试通过实验技术测量速度场并分析研究CBL中的速度场特征。在应用PIV测量技术时选用铝粉作示踪粒子。实验证明了在混合层中速度分布明显具有对流边界层热泡特性;混合层顶部的速度分布很好地反应出夹卷层的结构特征;湍流速度特征量的垂直分布合理,与野外实测结果和类似的对流槽实验结果接近;误差分析表明示踪粒子的跟随性良好,粒子速度的测量结果能真实地反应流体的运动特征,从而得证了分析结果的可靠性。     

全球观测应力场的短波分量分析

世界应力图(WSM，World Stress Map)计划的应力指标，目前已累积数据共计10 920个，这些应力指标代表了该地区最大水平主应力的实际观测方向；与此同时，可以假定全球各个板块的绝对运动方向表征了相应各板块的最大水平主应力方向的长波分量．根据应力场的叠加原理，得到由该地区局部构造运动等因素贡献的短波分量的相对大小和方向．将全球划分成2.52.5的基本单元，对每个单元的WSM数据进行加权统计分析，得到其平均应力观测取向，利用HS2-NUVEL1全球绝对板块运动模型计算应力场的长波分量；平均观测应力取向和长波分量取向之间的夹角，决定了相应短波分量相对于观测应力场的大小及其取向的范围，并反映了特定研究地区局部应力场对总应力场的贡献程度．本文的计算结果表明，全球板块的绝大部分地区及各板块的平均效果，长波分量与短波分量对观测应力场的贡献程度相当．对于某些大陆板块内部，局部构造活动对观测应力场的贡献起到重要作用，因而控制着地震的孕育与发生．      

丽江地震前后重力场变化的有限矩形位错模型分析

研究了用有限矩形位错模型计算地壳形变引起的地面重力场变化的方法．以丽江MＳ7.0地震为例，讨论了确定用于模型计算的断层面参数的原则，并给出了结果．计算和分析了不同类型位错引起的重力场变化图象特征，并与丽江地震前后观测到的重力场变化进行比较．结果表明，在发震断层有限范围内模型可解释同震重力场的变化，但模型对于更大空间范围上的重力场变化并不能给出很好地解释.      

一个中尺度流复合体的环境场、云场的特征分析

利用常规天气图、物理量诊断分析、逐时红外云图、单站资料等,对2003年4月12日影响鹰潭市的强对流、暴雨天气过程进行分析,认为该过程是在一定的大尺度环流背景下,由不同层次的天气系统共同作用下产生的;其触发机制是冷空气从近地层楔入暖空气中,在高、低空急流、层结不稳定等诸多有利条件下,由几个小尺度对流云团合并发展成1个中尺度对流复合体(MCC).     

对波达波夫和Pride震电波方程组的对比分析

用Biot介质参数说明了波达波夫震电波方程组中弹性动力学 参数的含义，解释了第一类和第二类震电效应的意义，在忽略第一类震电效应条件下将该方 程组与Pride方程组进行比较，说明了二者在描述第二类震电效应方面的异同点. 同时指出 ：波达波夫方程组忽略了流体与固体的耦合质量；方程中的黏性耗散项丢掉了一个孔隙度因 子，依据该方程组计算出的弹性波和转换电场的幅度将偏大；边界条件之一存在错误，会影 响对波在界面上的反射透射规律的描述.     

重磁遗传算法三维反演中高速计算及有效存储方法技术

将地下场源区域规则划分成很多小长方体单元，并且通过反演确定这些单元的物性变 化，勾画出场源的分布图像，这种方式逐步成为重磁反演，特别是三维反演的重要方向；遗 传算法等非线性技术进行该类反演将逐步成为发展趋势. 本文指出，在应用遗传算法进行该 类反演过程中，隐含着数据量较大时超常规的计算量，它已成为制约该类反演充分发挥作用 的瓶颈问题；同时，本文提出了针对性的分离并存储几何格架的计算策略、以及独特的几何 格架等效压缩存储技术，可以从根本上提高非线性反演计算速度，为该类反演的有效应用奠 定了坚实的基础.     

1950～1990年中国地磁剩余场冠谐分析

根据中国1950、1960、1970、1980年和1990年地磁三分量绝对测量资料，使用球冠谐和分析方法，分别计算1950～1990年各个年代中国地磁剩余场冠谐模型. 球冠极点位于36°N和104°E，球冠半角为30°，冠谐模型的截断阶数为8. 地磁剩余场冠谐模型的均方偏差分别为：对于X分量，1950年为93.1 nT，1960年为128.9 nT，1970年为107.2 nT，1980年为107.6 nT，1990年为95.2 nT；对于Y分量，1950～1990年依次为74.8 nT，98.1 nT，89.2 nT，89.9 nT和84.0 nT；对于Z分量，分别为122.2 nT(1950年)，135.0 nT(1960年)，137.7 nT(1970年)，110.1 nT(1980年)和107.5 nT(1990年). 根据中国地磁剩余场冠谐模型和全球地磁场DGRF模型，得到中国地磁场的冠谐模型，并对冠谐模型的边界效应进行了分析和讨论.     

多相流动电磁波成像测井测量敏感场计算

在多相流动电磁波成像测井研究中，测量敏感场是设计测量仪器和研究图像重建算法的前提工作. 本文用数值方法计算多相流动电磁波成像测井测量敏感场. 根据测量探头电极阵列的对称性，将三维敏感场问题划分为轴向和横向两个平面问题，然后应用有限元算法求解两个平面电势分布问题，对于不同介质模型，计算各种测量条件下测量区域内电势分布，进而根据电势分布计算测量敏感场. 结果表明测量敏感区域为发射电极到测量电极的弧形区域，在发射电极到测量电极的电势梯度线上，测量敏感函数近似于一个指数函数.