检索结果-南通市图书馆

作者：杨雪首都师范大学

学位级别：硕士

水是人类生产生活的重要资源,同时也维持着自然环境平衡。水资源的开发和利用,制约着华北平原社会、经济的发展。由于地下水资源超采,华北平原已成为世界范围内地面沉降现象严重的地区之一。地表负荷形变是指由于地表流体质量(陆地水、... 详细信息

水是人类生产生活的重要资源,同时也维持着自然环境平衡。水资源的开发和利用,制约着华北平原社会、经济的发展。由于地下水资源超采,华北平原已成为世界范围内地面沉降现象严重的地区之一。地表负荷形变是指由于地表流体质量(陆地水、海洋、大气等)的季节性迁移和重新分布所引起的地表垂直形变现象。计算地表负荷形变可以揭示隐含在地面沉降背景下的地表自然形变现象,为地面沉降研究提供新的研究思路。传统的地表形变观测方法存在一定的空间局限性,本文以地球物理知识为理论基础,利用GRACE卫星时变重力场资料,联合人工神经网络方法,探究地表负荷形变的反演方法,并分析气候驱动下的华北平原水文负荷形变成因机制。具体内容如下：(1)联合GRACE重力卫星和人工神经网络模拟地表负荷形变法。本文模拟出了华北平原内5个测点2009-2010年的地表形变量。精度验证表明模型模拟精度较高,5个台站的后验差比值C0.8,R2均值为0.742, RMSE均值为0.501mm。进一步探求不同水储量输入对模型精度的影响发现,陆地水储量作为模型输入因子时模型模拟效果最好,且地下水储量对地表负荷形变的影响比土壤水储量大。(2)基于GRACE时变重力场球谐系数反演地表负荷形变法。本文估算了中国的地表负荷形变量,并与27个GPS台站观测值进行比较,大部分台站的季节性信号拟合度较好,部分台站出现一定偏差。计算估算结果的相关系数r和RMSE发现,26%的台站相关系数大于0.5,60%的台站相关系数在0-0.5之间,14%的台站表现出负相关。27个台站的平均RMSE=6.2mm,南部地区的平均RMSE=5.2mm,北部地区的平均RMSE=6.7mm。 GRACE对大尺度流域的水储量敏感度较高,因此在水储量变化较为明显的地区,GPS和GRACE解算结果相关性更高。(3)气候驱动下的华北平原水文负荷形变成因研究。本文分别探究了华北平原水文负荷形变的季节性变化以及长期负荷变化。解算结果表明水储量与负荷形变呈相反的变化趋势。此外,同一时段内,土壤水储量与地下水储量呈相反的变化趋势,可能的原因是二者在季节上的不一致。进一步解算华北平原区域内的负荷形变长期变化,发现引起华北平原地表负荷形变的原因包括土壤水负荷、地下水负荷。此外,地下水开采在一定程度上减轻了地表形变。因此,对于地下水开采程度较高的地区,应重视地下水负荷形变的影响。

关键词： GRACE 地表负荷形变人工神经网络球谐系数华北平原水储量

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基岩热膨胀对中国西南三维地表周年形变的影响分析

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天文学进展 2024年第2期42卷 315-334页

作者：王鹏飞王松筠李进齐朝祥中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 美国德克萨斯大学奥斯汀分校空间研究中心奥斯汀78759

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可以监测获取地表形变时间序列,其中的周年信号除包含负荷形变外,还有由于地表温度变化引起的基岩热膨胀效应。利用全球三维热弹性形变模型,对中国西南地区39个陆态网观测站... 详细信息

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可以监测获取地表形变时间序列,其中的周年信号除包含负荷形变外,还有由于地表温度变化引起的基岩热膨胀效应。利用全球三维热弹性形变模型,对中国西南地区39个陆态网观测站在U、E、N三个方向的热膨胀效应进行估计,分析GNSS时间序列在热膨胀效应改正前后,与GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)和GRACE Follow-On(GRACE-FO)卫星重力观测所反映地表负荷形变的符合程度。结果表明,加以热膨胀效应改正后,GNSS垂直分量(U方向)与卫星重力结果的符合程度略微减弱;而在水平分量E方向的符合程度有一定改善,但N方向出现较显著的减弱。该文得到的西南地区研究结果与已有全球或者大尺度区域的研究结果不一致,表明利用全球热弹性形变模型估计不同区域热膨胀效应的精度需要进一步评估,并且其对地表三维形变的影响也值得后续深入研究。

关键词：热膨胀效应地表负荷形变 GNSS GRACE GRACE-FO

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地球模型对季节性负荷形变计算的影响——以川滇地区为例

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地震 2021年第4期41卷 46-56页

作者：佘雅文吴伟伟刘泰付广裕南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

利用川滇地区的GNSS和GRACE数据,结合不同地球模型和负荷理论,研究了地球模型对地表季节性负荷形变计算的影响,该工作对于选取合适的地球模型开展负荷形变研究具有一定的参考价值。研究表明:①川滇地区GNSS观测的地壳垂向季节性形变振幅... 详细信息

利用川滇地区的GNSS和GRACE数据,结合不同地球模型和负荷理论,研究了地球模型对地表季节性负荷形变计算的影响,该工作对于选取合适的地球模型开展负荷形变研究具有一定的参考价值。研究表明:①川滇地区GNSS观测的地壳垂向季节性形变振幅为20 mm左右,GRACE反演的垂向形变与GNSS的结果相位一致,振幅存在差异。②区域地球模型的负荷勒夫数与其他地球模型的差异较大,且负荷勒夫数h_(n)对地球结构的变化较为敏感。③区域地球模型可以改善GRACE反演的负荷形变结果,从而减小与GNSS观测结果的差异。④川滇地区大部分GNSS测站的加权均方根比值减小量呈现由东北向西南方向逐渐增加的变化趋势。

关键词： GNSS GRACE 地表负荷形变

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固体地球表面对环境负荷变化响应的时变重力场反演及GNSS观测研究

固体地球表面对环境负荷变化响应的时变重力场反演及GNSS观测研究

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作者：丁鑫合肥工业大学

学位级别：硕士

固体地球表面对环境负荷变化(主要包括大气、海洋、陆地水和冰雪圈等地表流体质量变化)产生明显响应,包括地表形状、地球重力场、大地水准面等变化,准确反演地表负荷形变对于地球物理现象解释和动力学过程研究具有重要意义。全球卫星导... 详细信息

固体地球表面对环境负荷变化(主要包括大气、海洋、陆地水和冰雪圈等地表流体质量变化)产生明显响应,包括地表形状、地球重力场、大地水准面等变化,准确反演地表负荷形变对于地球物理现象解释和动力学过程研究具有重要意义。全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可获取高精度真实地表形变;而重力恢复与气候实验(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)卫星可时间动态且空间连续地获取高分辨率地球重力场。本文联合GRACE和GNSS反演地表负荷形变,从而研究环境负荷对GNSS坐标时间序列影响,主要内容和成果如下:(1)利用DDK5去相关平滑滤波和逆高斯滤波处理GRACE月时变地球重力场数据,使高频噪声、条带噪声和信号泄露得到有效解决;反演地表非潮汐负荷形变并推导其精度计算公式,四种产品精度总体上从高到低依次为:GFZ>CSR>ITSG>JPL;将GRACE与GNSS比较,计算两者相关性和一致性,其中64%以上IGS站相关系数大于0.5,最高达到0.9,为BRAZ和HYDE站,84%以上IGS站存在一致性。因此,利用GRACE重力卫星时间动态且空间连续地反演由于地表质量变化引起的非潮汐负荷形变具有一定的可行性,对于解释GNSS坐标时间序列波动及其精密定位具有一定的科学意义;(2)利用DDK3去相关平滑滤波方法处理GRACE日时变地球重力场数据,使剩余条带噪声得到有效抑制;将GRACE与GNSS比较,分别计算GRACE和GNSS时间序列周年项和半周年项的振幅和相位,以及二者相关性和一致性,其中两者振幅和相位吻合较好,53%以上GNSS站相关系数高于0.5,最高达到0.88,为novm站,63%以上GNSS站存在一致性;将2016年按季节划分的四期GRACE地表负荷形变与IMLS和GFZ质量负荷形变比较,以四种方案研究地表负荷形变对中国及周边区域在空间和时间上的影响规律,结果表明:1)不同方案均表现出地表负荷形变在空间上差异大致可划分为6个区域,且在从春季依次向夏季、秋季和冬季转化过程中总体上呈现出“上升→下降→再下降”趋势,这一结论也得到CMONOC结果支持;2)从数值结果来说,方案2结果相比于方案1更接近IMLS方案,但二者仍然存在差异,对于中国及周边区域来说,地表负荷形变大小随季节变化,最大值出现在夏季,为19.1 mm,而最小值出现在春季,为-19.0 mm。

关键词： GRACE时变地球重力场地表负荷形变 GNSS 时间序列分析空间差异与季节性变化

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