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。     

DInSAR技术对不同方位形变的敏感性研究

以DEM数据为假想的地面目标,只考虑距离对相位的影响,模拟竖直向、距离向和方位向形变的干涉纹图,从而研究DInSAR技术对空间不同方位形变的敏感性。在所有模拟参数和形变位移大小都相同的情况下,三个不同方位形变所产生的相位从0到2π变化的完整干涉环的数目是各不相同的,揭示DInSAR技术对不同方位地表形变的敏感性存在差异,且敏感性由大到小依次为:竖直向、距离向和方位向。     

古田溪一级大坝变形观测系统改造及自动化设计

本文介绍了古田汉一级大坝原有变形观测项目及存在的主要问题，提出了观测系统改造的原则和要求。详细论述了各观测项目增设、改造及自动化设计的实施方案，给出了相应的精度估算。     

线性综合模型用于崩滑体变形预报的研究

综合分析和比较了自回归模型和回归模型的特点,提出了采用线性综合模型来预报崩滑体变形的思想,以弥补自回归模型或回归模型预报的不足。实测资料的处理结果表明,综合线性模型具有特别的适用性。     

基于粒子群算法的组合模型在变形分析中的应用

在构建并联组合模型进行变形预测时,单项模型权值的确定是个关键问题。为了提高变形预测的精度,以基坑监测数据为例,采用GM(1,1)模型与ARMA模型进行组合,在拟合误差平方和最小的准则下,使用粒子群算法求解两单项模型的最优权值,进而构建并联组合模型进行变形预测。结果表明,该方法融合各单项模型的优势,可以提高预测精度,避免求解线性规划问题,具有较好的实用性。     

基于GNSS-RTK的在建超高层风载动态变形监测

首先以海星达H32全能型GNSS-RTK接收机为试验仪器,进行不同星系组合的RTK定位精度试验研究。然后以在建的天津高银117大厦为监测对象,采用GPS+GLONASS+BDS三星系组合对其进行现场强风作用下的RTK动态变形监测。利用巴特沃斯滤波对实测数据进行去噪处理,得到各测点的位移曲线。分析结果表明:GPS单星系定位的平面坐标精度相对较差,双星系组合定位的平面坐标精度与三星系组合定位的平面坐标精度基本相当,但GPS+GLONASS+BDS三星系组合定位的稳定性和可靠性最强;由于施工阶段大厦结构的刚度和整体性与竣工后存在差异,故在强风作用下其按一定施工步距滞后的低矮外框的振动位移幅度大于其高耸内筒结构的振动位移幅度;大厦外框和内筒均存在横风向振动位移,且横风向振动位移与顺风向振动位移的大小相近;监测环境对监测结果有着一定的影响,66层各点的监测值误差要大于95层各点的监测值误差。     

小波与奇异谱分析在地铁保护区监测数据处理中的应用

以南京市地铁沉降监测数据为例,将小波分析和奇异谱分析方法应用在地铁保护区监测数据的处理中。实验证明本方法在探测异常值、获取沉降变形趋势、变形周期等方面具有可行性。     

向斜构造煤层开采地表移动规律研究

现行的地表移动预计方法，都是建立在开采工作面主断面为线性分布的基础上，因此，对于非线性分布煤层的预计将会产生较大的误差。本文以随机介质理论为基础，利用曲线积分的方法建立了地表移动与变形预计公式，并且利用数值积分法和叠加原理解算地表移动与变形值，扩大了地表移动预计理论的应用范围，同时也大大提高了预计值的精度     

新型移动三维激光扫描技术在盾构管片椭圆度检测中的应用

铁运营阶段对隧道结构的变形监测保证了地铁运行的安全,而椭圆度检测是地铁隧道结构检测的重要工作。本文简单介绍了传统椭圆度检测的基本方法,分析了新型移动三维激光扫描检测系统基本原理及隧道椭圆度检测的方法和处理流程。通过工程案例实际应用以及对检测结果的综合分析,证明了移动三维激光扫描技术在盾构管片椭圆度检测中的优势。