• 2020年第36卷第4期文章目次
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    • >中国大陆构造环境监测网络专辑
    • 序言

      2020, 36(4):1-2.

      摘要 (690) HTML (197) PDF 278.05 K (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:2012年3月5日《人民日报》要闻版发文“我国建成大陆构造环境监测网络,地震预测新添利器”,报道了国家重大科技基础设施“中国大陆构造环境监测网络”(简称陆态网络)顺利通过国家验收并正式运行。多年来,这一“利器”在地震监测预测,以及经济建设、国防建设和科学研究等相关领域均发挥着重要作用。在我国全面建成小康社会、迈向现代化国家新征程这一特殊时间节点,《中国地震》编辑部邀请有关学者撰文汇成专辑,系统展示陆态网络应用成果,以飨读者。
      陆态网络在“九五”国家重大科学工程“中国地壳运动监测网络”基础上建设实施,其科学目标是建成覆盖中国大陆及近海的高精度、高时空分辨率的地壳构造运动监测网络,研究中国大陆构造环境变化规律,探求其对资源、环境和自然灾害的影响,推进自然灾害预测和地球环境科学等相关学科的发展,促进具有重大科学意义创新性成果的产生。回望25年的建设、运行与应用研究里程,来自地震、测绘、气象、科学院、教育等行业部门广大科技工作者风餐露宿建设,苦心孤诣探索,建成了由260个连续观测基准站和2055个定期观测区域站构成的地球科学综合观测网络,包括GNSS、VLBI、SLR、重力、水准等高技术观测手段,定量给出了中国大陆主要构造块体现今地壳变形的基本形态,初步厘定了主要发震断层的活动幅度,准确记录了多次大震的变形响应,为地震预测预报提供了有力支撑,同时这些建设与观测成果为国家测绘基准、气象预报以及经济和国防建设相关领域提供了重要的基础数据支持,促进行业发展。
      地球环境变化是当今世界最为关注主题之一,地壳运动是连绵亿万年的自然演化历程,解读、理解其中任何一段演化踪迹和嬗变规律都需耐心与坚守。细读专辑论文之际,作为一名陆态网络全程参与者和发展壮大的见证人,不禁回想当初立项论证与建设实施那些激情燃烧的岁月,老一辈科学家带领我们探索前行,战高原严寒,斗夏日酷暑,时常挑灯夜战,只为实现陆态网络科学目标的初心。当初我们不过三十而已,庆幸不断有年轻人加入,队伍持续壮大,25年,地壳运动监测研究探索前行迈出了一小步,不积跬步,无以至千里。当前我国综合国力已大幅提升,北斗卫星导航系统已全球组网,多种遥感卫星在轨运行,为超越发展、源头创新提供了坚实的基础支撑,是机遇也是挑战,激励所有人当不忘初心,砥砺前行。

    • 中国地震大地测量——半个世纪的历程与科学贡献

      2020, 36(4):647-659.

      摘要 (1006) HTML (254) PDF 3.89 M (1181) 评论 (0) 收藏

      摘要:自1966年邢台地震以来,中国尝试用大地测量手段监测地震变形,至1976年唐山地震,变形监测到达高潮,但受地面技术局限,20余年可以用于分析震源的震例寥寥。自20世纪90年代初全面进入空间观测时代以来,境内或边邻6级以上强震大多数有相应的近场变形观测和破裂模型研究,这其中又以2001年昆仑山口西、2008年汶川和2015年廓尔喀3次特大地震的变形资料相对完整、破裂特征清晰、理论成果丰富,成为近期大陆内部最引人注目的大震事件。近30年来,对包括中国台湾在内的60余次强震变形的系统研究丰富了人们对区域地震活动性及危险性的认识,也为青藏高原构造演化研究提供了观测依据与理论参考。半个世纪积累的经验、夯实的基础以及未解的难题更为未来的地震大地测量提供了历史借鉴、前进动力和发展方向。

    • 中国大陆现今构造变形:三十年的GPS观测与研究

      2020, 36(4):660-683.

      摘要 (1023) HTML (673) PDF 9.82 M (1305) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国大陆的构造变形主要与印度和欧亚两大板块的碰撞有关。印度板块的北向推挤直接导致了世界上最宽旷、最活跃和最复杂的现今构造变形。GPS观测技术问世前,构造变形的定量化研究主要依赖活断层的形貌勘察和区域强震的震源机制解,其结果准确度不足且时空界限模糊。1988年中国地震局在滇西地震实验场首次开展GPS形变监测实验,后又经历国家“攀登项目”、“首都圈GPS地形变监测网”等诸多项目实践,直到“九五”重大科学工程“中国地壳运动观测网络”成功建成,中国大陆现今变形图像才逐步完整和清晰。特别是近年基于“中国构造环境监测网络”2000多站点及近30年累积的其他数据,一个覆盖中国大陆且衔接边邻、框架统一、毫米/亚毫米精度的速度场构建完成。这一基础图像对揭示中国大陆活动构造的运动学和动力学特征、深入研究青藏高原及其周边地区构造形成与演化提供了强有力的观测约束,也为地震危险性的定量化分析奠定了坚实基础。

    • 地球参考框架的发展现状和未来展望

      2020, 36(4):684-692.

      摘要 (693) HTML (309) PDF 1.25 M (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:地球参考框架是国家重要的空间基础设施,是地球上人类所有活动的空间参考基准。本文首先阐述了国际地球参考框架(International Terrestrial Reference Frame,ITRF)的发展现状,重点评述了ITRF的建立与维持,针对ITRF的发展现状提出了存在的问题;其次,以ITRF与2000国家大地坐标系(China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000)的关系及现状为切入点,探讨了我国建立北斗坐标系的必要性,介绍了建立北斗坐标系的基本思路以及初始实现;最后,对地球参考框架的未来发展进行了展望。

    • GNSS在中国大陆的地震预测应用研究进展与展望

      2020, 36(4):693-707.

      摘要 (890) HTML (324) PDF 511.21 K (1378) 评论 (0) 收藏

      摘要:GNSS技术的快速发展为地震预测研究提供了前所未有的大尺度、高精度的观测结果,为强震变形模型的发展提供了可靠的观测约束。本文针对GNSS技术在中国大陆地震预测中的应用,系统梳理了断裂带滑动特征描述、变形场动态演化解析、应变集中过程识别、潜在震源危险程度判断等方面的研究进展。通过典型震例总结了GNSS资料在长、中、短临不同的地震预测阶段的应用。针对地震中长期预测,基于构造动力过程给出了强震危险性时空逼近的科学思路,即“板块边界动力作用—大-中尺度动态形变场—应力应变增强/集中区—孕震危险段中短期危险性的时空逼近”的过程。在此基础上,针对GNSS监测能力提升、地震孕育过程相关的多尺度地壳形变动态信息获取、GNSS多参量动力学模型构建及产出等问题进行了讨论和发展展望。总体而言,GNSS技术的应用显著增强了我国地震预测的地壳形变观测基础支撑,丰富了对大陆地震孕育发生物理过程的科学认识,推动了大陆地震预测科学思路和预测方法的发展,并促进了地震预测由经验预测向物理预测的拓展。

    • 重力观测地震预测应用研究

      2020, 36(4):708-717.

      摘要 (695) HTML (335) PDF 1.79 M (1145) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过强震震例阐述了重力观测在地震预测中的作用,分析了强震震间期与同震及震后重力场变化特征、区域重力场变化及其与强震活动的关系。强震前区域重力场出现大范围的有序性变化,震源区附近产生与地震孕育发生有关的局部重力异常区,并沿区域主要发震构造断裂带出现显著的重力变化梯度带;强震一般发生在重力变化高梯度带转弯附近或重力变化四象限分布特征中心附近;重力场动态变化图像能够较清晰地反映强震孕育、发展、调整过程的重力变化信息,并基于震例提出了强震震前重力变化的“场-源-带”基本模式。最后,提出我国重力监测预报发展中仍存在的问题,并对利用重力监测资料开展地震预测预报研究进行了展望。

    • 强震变形的地震大地测量监测与研究

      2020, 36(4):718-728.

      摘要 (718) HTML (215) PDF 2.55 M (1059) 评论 (0) 收藏

      摘要:地震大地测量是将大地测量(特别是空间大地测量)与地震学及构造地质学进行融合的新兴交叉学科,其可用于监测地震孕育的地球物理背景场及动态变化过程,对相关形变实现了102a~10-2s的宽频带监测,基本弥补了地震学与构造地质学间的频率空白。以多频带的地震大地测量技术(GNSS、InSAR、高频GNSS)为支撑的陆态网络工程,不仅获得了中国大陆长期的地壳运动图像,而且在强震形变监测中发挥了重要作用。汶川、芦山、尼泊尔廓尔喀及九寨沟等地震的研究成果表明,高频/静态GNSS、InSAR、精密水准相融合的多频大地测量,极大地拓展了地震形变监测的时空频域,促进了大陆型地震的相关研究,为地震预测预警研究奠定了基础。然而,目前使用的地震大地测量资料有限,同时,我国地震大地测量监测网络也有待不断加密和优化。

    • 中国大陆重力场时变监测与强震预测

      2020, 36(4):729-743.

      摘要 (741) HTML (430) PDF 9.32 M (994) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要回顾了中国大陆重力时变高精度监测与地震预测应用的基本情况。自1966年邢台地震以来,我国就开始采用重力手段监测地壳变动和强震孕育发生过程,致力获取重力场时变的微伽级信息。重力监测主要采用定点流动复测(流动重力)和固定台站连续观测(连续重力)2种方式。重力监测已经历3个发展阶段。1998年以前,重力监测主要沿块体边界、活动断层或历史强震区开展,缺乏绝对测量,一般采用相对测量,通过总结获取了海城7.2级、唐山7.8级、丽江7.0级等一系列地震前的重力动态变化特征,除海城地震外,预测成功震例寥寥。1998年地壳运动网络工程建设以来,由于引入高精度绝对重力测量,开始进行中国大陆重力场的整体监测,获取了汶川8.0级等地震前的大尺度变化信息,给出了汶川地震中期预测的有效意见。2010年以来,以陆态网络工程重力网为基础,逐步开展大华北、南北带等各种测网的整合与统一,形成了中国大陆整体重力观测网,对期间发生的一系列6.0级以上地震(如芦山7.0级、门源6.4级、呼图壁6.2级等地震)进行了较为成功的中期预测,为地震机理研究和我国中期地震预测水平提升发挥了重要作用。通过长期的重力观测实践,初步形成了一门专门应用于地震研究的交叉学科——“地震重力学”。

    • 地基GNSS遥感探测气象应用

      2020, 36(4):744-755.

      摘要 (669) HTML (443) PDF 465.34 K (1181) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球导航卫星系统(GNSS)给定位、导航和授时服务带来了革命性变化,同时其L波段(1160~1610MHz)微波信号可用于全球覆盖、高时间分辨率的大气、海洋和陆表参数遥感探测。基于信号类型,GNSS遥感可分为折射信号遥感和反射信号遥感两大类;基于探测平台,GNSS遥感可分为地基GNSS遥感、空基GNSS遥感和天基GNSS遥感三大类。随着我国自主建设的北斗卫星导航系统全面建成,GNSS遥感将迎来新的发展机遇和挑战。本文回顾近20年地基GNSS遥感探测在气象领域的应用进展,展望其在气象领域下一步可能的应用。

    • 中国大陆西部GNSS变形特征及其与M≥7.0强震孕育的关系

      2020, 36(4):756-766.

      摘要 (665) HTML (223) PDF 5.34 M (990) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中国大陆地壳运动观测网络GNSS速度场结果,通过最小二乘配置建模、速度残差检验、应变率场分析等,研究了西部地区地壳变形特征及其与M≥7.0强震孕育的关系。主要认识包括:①GNSS应变率场结果显示青藏高原西部地区(92.5°E以西)呈现明显的EW向拉张变形特征,青藏高原东部(92.5°E~100°E)则表现为显著的EW向挤压应变积累。②GNSS旋转率场显示中国大陆西部呈现由南向北逐渐衰减的交替旋转变形现象,藏南地区为大范围顺时针旋转变形特征,旋转率极值达4.5×10-8rad/a;柴达木地块表现为逆时针旋转变形特征,极值达-1.0×10-8rad/a;塔里木地块表现为顺时针旋转变形特征,极值达1.0×10-8rad/a。③2001~2018年中国大陆西部的7次M≥7.0强震均发生在与其构造背景一致的应变积累高值区边缘,呈现一定的孕震晚期特征。因此,最大剪应变率高值区边缘和大型走滑断裂交界部位、张应变率高值区边缘与大型正断层的交界部位、压应变率高值区边缘与大型逆断层交界部位是未来强震需要关注的地点。④2001年昆仑山口西地震导致了青藏高原东部地区较大尺度EW向挤压应变增强现象,在一定程度上反映了巴颜喀拉地块东向运动增强引起的变形调整过程,有利于汶川地震、芦山地震的孕育发生。

    • 联合GNSS和InSAR观测位移反演2008年汶川大地震断层位错模型参数

      2020, 36(4):767-779.

      摘要 (656) HTML (383) PDF 5.02 M (952) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用现代空间大地测量技术,尤其是卫星合成孔径雷达干涉测量,能够获取高精度、高空间分辨率的同震和孕震形变,为地震断层形变和破裂机制研究提供了前所未有的机遇。本文介绍了利用大地测量观测数据反演地震断层位错模型参数的贝叶斯反演方法。联合运用2008汶川大地震前后GNSS和InSAR技术观测获得的同震位移,反演了地震断层的几何参数和滑动位错分布。研究结果表明,汶川地震的断层滑动主要集中在倾角较陡的浅部,同时包含逆冲和右旋走滑,其中最大逆冲6.1m,最大右旋6.5m。根据断层滑动分布正演计算得到的上盘同震位移明显小于下盘,预示该断层两侧孕震形变可能存在较大的不对称性。

    • 基于多元数据的地基GNSS水汽观测对比分析

      2020, 36(4):780-787.

      摘要 (603) HTML (165) PDF 1.00 M (944) 评论 (0) 收藏

      摘要:在“超大城市垂直综合气象观测技术研究及实验”中,利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA Interim再分析数据集,对2018年北京观象台的地基导航卫星气象观测(GNSS/MET)、探空和微波辐射计观测的水汽总量(PWV)进行了对比分析,结果表明,3种观测和ECMWF模式分析具有较好的相关性,可以较好地监测北京水汽的变化。与ECMWF模式对比,GNSS/MET、探空和微波辐射计的偏差分别为0.54mm、1.94mm、-0.65mm,均方根误差分别为3.55mm、3.60mm、6.08mm;若以探空作为参考,GNSS/MET、ECMWF和微波辐射计的偏差分别为-1.39mm、-1.94mm、-2.58mm,均方根误差为2.85mm、3.59mm、6.79mm。由此可见GNSS/MET、探空和ECMWF模式分析的水汽具有较好的质量。从对比结果看,GNSS/MET在相关性、偏差和均方根误差方面均表现突出,和探空、ECMWF相当,而微波辐射计差别明显,均方根误差最大,但剔除雨日后,资料质量得到提高,表明微波辐射计资料的应用需要注意降水条件,反演算法需在今后进行改进。

    • 华北稳定参考框架NChina20的建立及应用

      2020, 36(4):788-805.

      摘要 (628) HTML (368) PDF 9.38 M (720) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用中国大陆地壳运动观测台网(CMONOC)在华北地区约8年(2011年10月~2019年9月)的连续观测数据,建立了华北稳定参考框架——NChina20。NChina20与全球参考框架(IGS14)保持坐标系缩放比例一致,两坐标系统在历元2020.0对齐。本文详细介绍了将相对于IGS14的位置时间序列转换到NChina20的方法,并列举了NChina20在城市地面升降长期观测领域的应用。NChina20的稳定性(精度)在水平方向约为0.5mm/a,在垂直方向约为0.6mm/a。参考框架的稳定性随时间的推移而退化,建议NChina20的使用范围在时间上限于2006~2025年的时间窗口内,在空间上限于华北活动地块区域内。选用华北地区5个基岩站20年(2000~2019年)的连续观测数据,建立了华北地区季节性地面升降预测模型。华北稳定参考框架将每隔几年更新一次,以缓解框架稳定性随时间的退化,并与IGS参考框架同步更新。

    • 中国及邻域强震震后变形监测及岩石流变性质研究

      2020, 36(4):806-816.

      摘要 (630) HTML (342) PDF 3.44 M (913) 评论 (0) 收藏

      摘要:大地测量技术观测的震后变形是地壳和地幔岩石对同震应力扰动的变形响应,震后变形的强度及时空演化特征主要受断层面的摩擦性质、下地壳及上地幔岩石的流变参数等控制。震后大地测量被广泛用于研究断层及深部岩石的流变性质及其动力学过程,是对岩石力学实验、冰后回弹等手段探测结果的检验和补充。本文回顾性地总结了中国及邻域中强地震震后变形监测成效,这些震例主要集中在青藏高原内部和边界带。通过对包括昆仑山口西地震、汶川地震和尼泊尔地震在内的发生在青藏高原及周缘的强震震后变形机制、岩石圈流变参数约束等方面的研究,大大提升了对青藏高原不同区域深部岩石流变结构和性质的认识,为研究地震周期变形、地震危险性、青藏高原的形变模式、高原演化动力学提供了观测依据和定量参数。同时,指出进一步约束青藏高原深部岩石流变参数,一方面需要进一步提高西部地区连续GNSS监测能力,另一方面需要与地球物理成像技术进行融合。

    • 关于阿尔金断裂错动速率研究的综述及其启示

      2020, 36(4):817-826.

      摘要 (579) HTML (306) PDF 4.41 M (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:阿尔金断裂是中国大陆内部一条重要断裂带,对理解青藏高原的隆升演化和大陆构造变形过程均有重要意义,其滑动速率的争议也成为理解这一问题的关键。本文汇总了近年来关于阿尔金断裂滑动速率绝大部分究成果,包含了82°E~99°E范围内来自一般地质学、古地震和大地测量的结果,覆盖了几十年、千年和万年以上的时间尺度和整个阿尔金断裂带,形成对阿尔金断裂带滑动速率的时空变化特征的全面认识,迄今为止的研究结果均支持阿尔金断裂中西段具有(10±3) mm/a的滑动速率,自约93°E向东逐渐衰减,且随时间变化不大,由于测量方法导致的差异可能与一次大地震或地震高发期有关。

    • 基于陆态网络GNSS数据的2013年和2015年磁暴期间中国地区电离层特性研究

      2020, 36(4):827-842.

      摘要 (555) HTML (438) PDF 12.28 M (710) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年3月和2015年3月爆发了2次相似的地磁暴,引起了全球不同地区电离层的变化。本文利用中国大陆构造环境监测网络260余个基准站在中国地区的GNSS电离层TEC观测数据,结合电离层测高仪和电离层甚高频相干散射雷达观测,对2次磁暴期间中国地区的电离层变化特性进行了对比分析。结果显示,2013年3月磁暴期间,中国不同地区电离层变化较弱或不明显,而2015年3月磁暴期间中国地区电离层变化整体表现为大范围的强负相暴,中国地区不同程度的电离层响应主要受到不同的磁暴强度和磁暴期间不同的能量输入影响。2次磁暴期间电离层F层不均匀体的发生受到不同程度的影响,可能由不同种类的暴时电场导致。陆态网络数据空间覆盖范围广、时间分辨率高,在研究中国地区磁暴期间的电离层变化特性方面具有优势。

    • 基于GPS连续运行基准站的中国区域共模误差研究

      2020, 36(4):843-856.

      摘要 (566) HTML (501) PDF 7.17 M (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:共模误差是GPS台站位置时间序列中的主要误差源之一,分离和消除共模误差可以探测到原先淹没在噪音中的微弱信号。本文对中国260个卫星导航定位基准站2011~2018年的数据进行处理,获得了位置时间序列,采用主成分分析(PCA)方法对其扣除构造运动等形变信号后的残差序列进行区域共模误差分析。结果表明,PCA方法有效地提取了中国区域共模误差,经过滤波后时间序列的信噪比明显提高,第一主分量空间分布均一,第二主分量空间分布呈现明显的梯度变化,表明第二主分量不是少数台站的局部效应,是对第一主分量的补充和修正,中国区域的共模误差分析不能忽略二阶分量。对振幅调制的影响进行了对比分析,发现顾及振幅调制的共模误差不仅明显减弱了年周期的特征,还显著降低了闪烁噪声,表明由于参数过于简化而未被估计的“信号”会演变成共模误差,未被正确模型化的“信号”会影响区域滤波的准确性。

    • 基于地基GPS-TEC的中国区域地震电离层效应研究

      2020, 36(4):857-871.

      摘要 (648) HTML (293) PDF 12.43 M (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中国陆态网络地基GPS-TEC观测,针对2008~2019年发生在中国区域的7个MS≥6.0地震,采用滑动四分位距法分析了地震前后的电离层扰动时空分布特征。结果显示,5个地震的震前2~6天,GPS-TEC值出现负异常扰动,地震发生期间及震后电离层TEC出现正异常扰动,主要集中在震后2~7天;GPS观测站距离震中越近,垂直上空的TEC扰动越明显,扰动空间最大范围可达2000km。随着震级的增加,震前电离层TEC异常扰动的发生率有所增加,且异常覆盖的范围也有所扩大。因此,认为震前一周内的电离层TEC变化可能提供揭示电离层扰动与地震活动之间关系的线索。

    • 2010~2018年中国大陆构造环境监测网络绝对重力仪比测结果分析

      2020, 36(4):872-878.

      摘要 (575) HTML (191) PDF 839.30 K (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文介绍了中国大陆构造环境监测网络(陆态网络)2010~2018年4次绝对重力仪比测的成果,4期系统偏差最大值分别为3.5μGal、1.7μGal、4.3μGal和3.8μGal (1μGal=10-8m/s2),仪器互差分别为0~5.5μGal、0.3~3.2μGal、0~3.4μGal和1.1~7.0μGal。结果表明,参与比测的绝对重力仪观测中误差均优于5.0μGal,性能稳定,仪器间不存在明显的系统偏差,满足中国大陆构造环境监测网络绝对重力测量的工程设计要求。

    • 陆态网络重力测网的分形特征与地震监测能力分析

      2020, 36(4):879-887.

      摘要 (689) HTML (185) PDF 2.04 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了“中国大陆构造环境监测网络”(简称“陆态网络”)重力观测体系。从分形几何学角度研究了陆态网络重力测网的分形特征,计算得到测网分维数Df=1.5598、最佳网格化间距r=139km。综合测网分维数与重力时变距、重力异常范围、测网范围等量化指标,对陆态网络重力测网的地震监测能力进行分析,结果表明,测网最佳网格化间距等特征值与MS6.0地震引发的重力场变化区域的特征异常区半径等统计量化指标接近,具备监测我国除边界及藏北无人区以外大陆区域的MS6.0及以上地震的能力。

    • 陆态网络连续重力站近期潮汐观测精度讨论

      2020, 36(4):888-898.

      摘要 (551) HTML (152) PDF 5.79 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:重力潮汐观测在全球潮汐模型的建立、重力扰动信号识别等工作中具有重要作用,而潮汐观测精度是完成这些工作的基础。本文利用中国大陆构造环境监测网络10个重力站3年的重力固体潮数据计算了观测潮汐模型。在与历史已有结果进行比较后,分析了观测潮汐模型精度以及环境对精度的影响。结果表明,10个站观测潮汐模型的M2波潮汐因子中,误差最优为0.00014,主要潮波平均精度优于0.0010,高于20世纪80~90年代弹簧重力仪0.5~1个数量级,部分站点的精度可达早期超导重力仪水平,而与现代OSG型超导重力仪精度相差0.5~1.0个数量级。利用重力站中最优观测潮汐模型进行潮汐改正,潮汐改正精度指标(DRMS)可达±(0.2~0.3)×10-8m/s2,稍优于DDW/NHi理论潮汐模型结果(±(0.3~0.6)×10-8m/s2)。10个重力站均表现出了观测优于理论模型的特点。观测环境和场地的干扰会导致观测潮汐模型的精度下降,部分台站受环境变化和观测系统本身老化等不稳定因素干扰,其观测潮汐模型精度下降。DRMS自(0.1~0.2)×10-8m/s2增至(1.0~1.7)×10-8m/s2

    • 庐山重力基线场稳定性分析

      2020, 36(4):899-911.

      摘要 (656) HTML (157) PDF 2.94 M (830) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2018年庐山重力短基线场绝对重力和相对重力观测资料,基于绝对重力控制下的相对重力联测方式对庐山基线场的稳定性进行了分析。结果表明:庐山基线场2015~2018年测段重力变化为-11.6~13.4μGal、均值-0.962μGal,较小的重力变化表明庐山短基线重力场较稳定;2000~2018年测段重力变化为-39~33.5μGal、均值-0.275μGal,总体以G16测点为界呈分化特征,上山侧(G16~JZ04)重力变化较平缓(约-3 μGal),下山侧(G03~G16)因G04、G14测点重力值变化显著(分别为-24.95、-18.5μGal),导致相邻测段重力变化剧烈;测段重力变化与段差比值(B)为1.19×10-4~3.58×10-3;庐山及其周边地区由地表垂直运动引起的重力变化速率为0.7543±0.16μGal/a;近期研究区地震活动性呈震级小、沿断裂带集中分布特征;重力变化对相对重力仪一次项系数标定结果影响较大(正比于B值),对校正精度影响小,利用以往重力观测成果进行一次项系数标定时,绝对重力测段JZ02~JZ04误差影响小于最大重力段差测段,定期维护和复测是保障高精度重力短基线场的有效途径。

    • 星基增强系统L1频段信息服务性能分析

      2020, 36(4):912-923.

      摘要 (624) HTML (172) PDF 3.67 M (774) 评论 (0) 收藏

      摘要:在北斗全球导航服务进程中,北斗星基增强服务的建设是我国卫星导航事业自身建设和不断完善发展的内在需求,更是我国卫星导航系统标准化建设的必然要求。本文基于星基增强信息定位原理,研究并实现星基增强系统的标准定位算法,采用IGS站点数据及增强信息电文,对WAAS与EGNOS系统服务性能进行分析评估,在“陆态网络”数据处理中,加入SBAS信息也可对相关误差进行改正。结果表明,加入播发的差分改正信息定位精度相对于伪距单点定位显著提高,平面方向统计均方根残差优于1m,高程方向优于1.2m;研究发现受地面参考站分布区域以及电离层、观测星座的影响,WAAS和EGNOS在定位服务性能覆盖范围内均表现出一定的区域性。从总体分析来看,不同系统空间段GEO卫星播发SBAS消息特性不一,均满足单频定位需求,EGNOS稳定性低于WAAS系统,播发消息时有中断现象,在实时单频定位性能方面,WAAS的服务性能较EGNOS得到更优的解算结果。

    • 环境负载对云南地区基准站时间序列的噪声模型特性研究

      2020, 36(4):924-934.

      摘要 (649) HTML (195) PDF 4.47 M (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云南地区27个GPS基准站坐标时间序列为研究对象,使用赤池信息量和贝叶斯信息量估计准则(AIC/BIC)对其进行噪声分析,计算并扣除时间序列中大气负载、非潮汐海洋负载和水文负载3种环境负载引起的位移量,得到各基准站分量在环境负载改正前后的最优噪声模型。结果表明,部分基准站分量经过负载改正后最优噪声模型会发生变化,改正前后的大部分基准站噪声特性均体现为闪烁+白噪声和幂律噪声。环境负载对基准站的垂向位移影响比水平向更为显著,水文负载成为影响基准站的最大因素,最大位移量达到厘米级。分析环境负载改正前后噪声特性的变化表明,环境负载改正在U分量上的影响最大,N分量次之,E分量最小,噪声模型的变化在地域上并未呈现明显规律。

    • 北天山中段时变重力场离散小波多尺度分解

      2020, 36(4):935-944.

      摘要 (666) HTML (271) PDF 11.49 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用北天山地区2016~2019年观测的4期流动重力观测资料,分析研究一年尺度的重力场动态变化特征,并利用小波分析方法,将不同场源深度的重力异常进行分离。通过功率谱分析,获取各阶小波重力细节对应的场源深度。研究结果表明,2017年8月9日精河MS6.6地震前,震中位于负值集中区,四阶小波重力细节显示震中附近出现明显的四象限分布;2020年1月16日库车MS5.6地震前,震中位于负值区,小波重力细节整体量值较小;功率谱估算的场源近似深度与2次地震的震源深度相近。

    • 高频GPS形变波与地震波在日本MW9.0地震中的对比研究

      2020, 36(4):945-952.

      摘要 (639) HTML (173) PDF 3.80 M (835) 评论 (0) 收藏

      摘要:高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日MW9.0地震的位移时间序列,并将其与浙江省地震台网并址观测的地震计获得的位移信号进行对比。结果显示,高频GPS与地震计获得的峰值地动位移之间差异在GPS的观测误差范围内。相对于原始波形,两者在0.005~0.1Hz频段上的水平方向相关系数提高了50%以上,高程方向相关系数提高了2倍以上。研究表明,高频GPS与宽频带地震计的观测结果在时序和频谱上有相互重合的区域,GPS和地震仪可以共同覆盖地震地表位移的全部可能范围。

    • 大连台重力固体潮受海潮负荷影响特征研究

      2020, 36(4):953-960.

      摘要 (625) HTML (210) PDF 1.25 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:大连台重力固体潮汐观测受海潮负荷影响较大,选取2015年1月1日~2019年8月14日的重力数据进行预处理,获得重力潮汐参数,基于选取的8个海潮模型对O1、K1和M2波进行海潮负荷改正及评价分析。数值分析结果表明,O1、K1和M2波的重力海潮负荷振幅分布频段在2.4~2.8μGal之间,3个主潮波的残差负荷改正有效性为43%~53%,8个海潮模型对大连台主潮波的海潮负荷改正差别较小。

    • >总目次
    • 《中国地震》第36卷(2020年)总目次

      2020, 36(4):961-969.

      摘要 (564) HTML (0) PDF 432.85 K (732) 评论 (0) 收藏

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