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基于InSAR和光学影像解译的2023年甘肃积石山Ms 6.2震后地表形变和灾害分析

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：陈鹏邱梁才姚宜斌朱成昌鲁杰瑞关星瑶洪扬孙世峥西安科技大学测绘科学与技术学院中国科学院精密测量科学技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉大学测绘学院武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了Ms 6.2地震，导致建筑物被损毁并诱发了大量的同震滑坡，造成了严重的人员伤亡和社会经济损失。首先通过合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar，InSAR)技术获取了... 详细信息

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了Ms 6.2地震，导致建筑物被损毁并诱发了大量的同震滑坡，造成了严重的人员伤亡和社会经济损失。首先通过合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar，InSAR)技术获取了地表同震形变信息，并利用高分辨率光学影像对震中区域进行目视解译。然后，基于InSAR同震形变信息和高分辨率光学目视解译信息进行地灾提取；最后，对提取的地灾信息进行统计，并简要分析其形成的潜在因素。结果表明，地震导致震中东北侧两个断层间形成一处近似椭圆的隆起，其长、短轴分别约22.5 km和15 km，最大隆起接近8 cm，符合逆冲型地震运动特征。地震造成震中附近1 506处房屋损毁，震中距主要分布在5～25 km范围内，方位角主要在0°～30°和330°～360°之间，以砖木和土木结构的农村自建房为主；震中附近共解译出同震滑坡4 996处，震中距主要分布在5～30 km范围内，方位角在0°～60°和330°～360°之间，以小型黄土滑坡为主；其中寨子村大型滑坡体表面存在裂缝208条，滑坡和崩塌共计73处，存在重大安全隐患；中川乡滑坡-泥流受灾面积达456 982.10 m2，导致158间房屋损毁，道路损毁4 569 m。此次地震在震中5 km内未造成严重的地表灾害，说明受灾最严重的地区并不一定会集中在微观震中，这与地震波传递方向和区域地质状况有密切的关系。

关键词：积石山地震合成孔径雷达干涉测量地表同震形变建筑物损毁同震滑坡

芦山M_(S)7.0地震同震形变的地形效应

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 228-233页

作者：王金驰段虎荣张成浩梁文康刘鹏西安科技大学测绘科学与技术学院西安市710054 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉市430077

基于平面断层几何模型,以2013年芦山M_(S)7.0地震为例,采用谱元法探究地形对同震形变的影响。结果表明,地形效应对不同方向同震形变的影响不同,对水平同震形变分量而言,沿断层走向的影响最大约为10.3%,垂直断层走向的影响最大约为12.4%... 详细信息

基于平面断层几何模型,以2013年芦山M_(S)7.0地震为例,采用谱元法探究地形对同震形变的影响。结果表明,地形效应对不同方向同震形变的影响不同,对水平同震形变分量而言,沿断层走向的影响最大约为10.3%,垂直断层走向的影响最大约为12.4%;对垂直同震形变分量的影响最大约为11.9%。因此,在计算地表同震形变或有限断层反演时应充分考虑地形效应的影响。

关键词：地形效应同震形变谱元法位错理论

基于多源数据研究三峡地区环境负荷引起的地壳垂直形变

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大地测量与地球动力学 2024年第6期44卷 624-629页

作者：段虎荣张成浩梁文康王金驰刘鹏西安科技大学测绘科学与技术学院西安市710054 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉市430077

构建三峡地区大气和陆地水质量变化模型,利用GNSS、GRACE-FO和环境质量变化模型计算三峡地区2019~2022年环境负荷引起的地壳垂直形变,探讨基于GRACE-FO数据的球谐函数法和结合质量变化模型的格林函数法在计算环境负荷垂直形变上的差异... 详细信息

构建三峡地区大气和陆地水质量变化模型,利用GNSS、GRACE-FO和环境质量变化模型计算三峡地区2019~2022年环境负荷引起的地壳垂直形变,探讨基于GRACE-FO数据的球谐函数法和结合质量变化模型的格林函数法在计算环境负荷垂直形变上的差异。研究发现,2种方法计算的陆地水负荷垂直形变在时空分布上具有一定的一致性,但是后者的精度和空间分辨率更高;基于质量变化模型计算的CQWZ站和HBZG站的环境总负荷垂直形变与GNSS实测结果相关系数达到0.88和0.83;2019~2022年三峡库区和洞庭湖流域的地壳垂直形变速率分别为0.5~0.7 mm/a和0.6~1.5 mm/a,原因是2022年该区域水位降低导致地壳回弹上升;三峡库区附近地壳夏季上升、冬季下沉,垂直形变幅度约为-5~18 mm,主要受水库蓄水和大气负荷驱动的影响。

关键词：三峡地区负荷垂直形变 GNSS GRACE-FO 质量变化模型

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白龙江上游黑多间歇性慢速滑坡的特征、过程与驱动机理研究

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工程地质学报 2024年第3期32卷 918-934页

作者：廖立业曾庆利马许平杜琳琳张路青中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

慢速堆积体滑坡是白龙江中上游流域常见的一种地质灾害,具有滑移速度慢、持续时间长的特点,因瞬时灾难小而未受重视。慢速滑坡长期持续的滑动为我们研究其过程与机制提供了难得的机会。本文以白龙江上游、迭部县黑多村慢速滑坡为研究对... 详细信息

慢速堆积体滑坡是白龙江中上游流域常见的一种地质灾害,具有滑移速度慢、持续时间长的特点,因瞬时灾难小而未受重视。慢速滑坡长期持续的滑动为我们研究其过程与机制提供了难得的机会。本文以白龙江上游、迭部县黑多村慢速滑坡为研究对象,通过现场调查与访问、多期高清遥感影像解译、降雨数据分析和室内岩土力学实验,描述了黑多慢速滑坡形成的地质环境条件、变形破坏特征,研究了慢速滑坡的运动演化过程,探讨了慢速滑坡的形成机理、驱动因素,以及未来发展趋势。研究表明:(1)黑多慢速滑坡属狭长沟道型浅层堆积体滑坡,体积约30.5×10^(4)m^(3),启动前已经具有滑坡体、滑带土、滑床3层结构,滑带土细颗粒含量高、富含黏土矿物、塑性强;(2)黑多慢速滑坡近期至少历经3次显著滑动,分别为20世纪90年代和2020年7~8月间由持续性降雨诱发的滑动,以及2008~2010年间由2008年汶川大地震叠加降雨诱发的持续性滑动;(3)上部平缓沟道内的滑体受降雨渗流驱动发生牵引式滑动,下部平缓沟道内的滑体受中上部滑体加载及降雨驱动而发生推移式滑动;(4)黑多慢速滑坡表现出启动-运动-停滞循环的间歇性滑动特征,富含页岩、板岩风化物的软弱岩土体和滑动带是慢速滑坡发育的内在基础,持续性降雨软化滑动带、地震与降雨叠加降低滑体刚度以及崩滑体加载是慢速滑坡加速启动的主要外部驱动力,低重心、缓滑面、前缘阻塞等地貌特点是滑坡维持慢速并暂时停滞稳定的可能机制;(5)未来沟道内滑坡体仍然会再次发生类似的慢速滑动,但是左侧体积约10.5×10^(4)m^(3)的滑坡和18.5×10^(4)m^(3)的变形体可能会进一步失稳而堵塞主沟,引发大规模、高速堵溃型泥石流,威胁下游村庄和省道安全。本研究对认识白龙江流域同类滑坡灾害的演化过程、机制及灾害防治工作具有重要的参考意义。

关键词：残余强度慢速滑坡间歇性滑动驱动机理降雨入渗

新疆西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿叠加改造成矿特征:来自矿石构造、3D成像技术与年代学的约束

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岩石学报 2024年第2期40卷 553-570页

作者：洪涛胡明曦唐俊林蒋泽立张璋高俊徐兴旺中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

花岗伟晶岩型矿床是大陆演化的直接产物,这类矿床易受后期岩浆、构造、变质等地质作用影响,使得矿床自身发生改造变形导致叠加改造成矿。叠加改造成矿不仅可以活化原有矿体,还有可能带来新的成矿物质。聚焦花岗伟晶岩型矿床的叠加改造... 详细信息

花岗伟晶岩型矿床是大陆演化的直接产物,这类矿床易受后期岩浆、构造、变质等地质作用影响,使得矿床自身发生改造变形导致叠加改造成矿。叠加改造成矿不仅可以活化原有矿体,还有可能带来新的成矿物质。聚焦花岗伟晶岩型矿床的叠加改造成矿过程解析有助于建立潜力矿集区勘查指标和部署找矿靶区。新疆西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿带是我国近年新发现的重要的稀有金属伟晶岩成矿带之一。我们通过细致的野外调查,发现了西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿带较好地保存了晚期韧性变形细粒锂辉石伟晶岩-细晶岩和岩脉截切早期粗粒锂辉石伟晶岩岩脉的现象。通过岩芯CT三维扫描技术,本文揭示了强变形带相对于粗粒锂辉石伟晶岩中锂辉石整体体积含量较大的现象,并且发现韧性变形的锂辉石伟晶岩主体由“书斜”结构的锂辉石、“云母鱼”结构的锂云母和重结晶的石英流动带组成。韧性变形的锂辉石伟晶岩中铌钽铁矿的U-Pb定年结果为~193±0.89Ma,具“云母鱼”结构的锂云母的原位Rb-Sr定年结果为~187Ma,指示区域上除了广泛存在的212~206Ma(铌钽铁矿U-Pb定年结果)的成矿事件,还存在193~187Ma左右的叠加改造成矿作用。结合区域上的大地构造背景,我们推测晚期岩浆穹窿造成的拆离断层是早期岩浆活动形成的伟晶岩和围岩发生二次韧性变形活化的可能成因,这对区域上的找矿勘查部署提供了一定的科学指导。

关键词：西昆仑伟晶岩型锂矿叠加改造成矿矿石结构

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高潮位洪水的致灾机制、风险评估与预报评述

地理科学进展 2024年第1期43卷 190-202页

作者：李思达方佳毅周巍蒋廷臣柳林涛冯曦大地测量与地球动力学国家重点实验室中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077 杭州师范大学遥感与地球科学研究院杭州311121 浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室杭州311121 热带海洋环境国家重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州510301 江苏海洋大学海洋技术与测绘学院江苏连云港222005 河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 海岸灾害及防护教育部重点实验室南京210098

全球气候变化背景下,由海平面上升带来的长期慢性水患——一种发生于高潮位附近的小型海岸洪水变得愈加频繁,对沿海社会经济和自然环境造成一定影响,是当前国际上的研究热点之一。论文梳理了高潮位洪水的定义,并从高潮位洪水驱动因素、... 详细信息

全球气候变化背景下,由海平面上升带来的长期慢性水患——一种发生于高潮位附近的小型海岸洪水变得愈加频繁,对沿海社会经济和自然环境造成一定影响,是当前国际上的研究热点之一。论文梳理了高潮位洪水的定义,并从高潮位洪水驱动因素、影响与风险评估以及高潮位洪水预报3个方面,系统总结了相关研究方法与研究成果的主要进展以及存在的主要问题。未来建议加强沿海地区高潮位洪水的驱动因素、风险评估以及预报的研究工作,包括对高潮位洪水的广泛监测,从驱动因素的变化和驱动因素间的相互作用角度研究高潮位洪水的形成,对沿海关键地区和重要基础设施开展全面的高潮位洪水风险评估研究,开展更加准确可靠的高潮位洪水发生频次、持续时间的预报工作,最终服务于沿海城市高潮位洪水的防灾减灾。

关键词：高潮位洪水海岸洪水海平面上升风险评估预报模型

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西南天山造山带现今地壳构造变形有限元模拟

武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：蔡剑锋温扬茂郭倩王宇飞许才军武汉大学测绘学院地球空间环境与大地测量教育部重点实验室自然资源部地球物理大地测量重点实验室

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS(Global Positioning System)观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，结... 详细信息

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS(Global Positioning System)观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，结合岩石圈分层结构参数，建立了西南天山及其相邻区域的三维弹性-粘弹性有限元模型，模拟计算了研究区域内的地表形变场、区域主应变率、主要活动断层的应力积累速率及其库仑应力变化率。模拟结果表明天山区域应力场以南北向挤压为主，造山带内部平均应变率为3.5×10-8/a；柯坪断裂、迈丹断裂和那拉提断裂均具有较高的应力积累速率，未来发生强震的可能性较高，其中柯坪断裂的西段库仑应力增长速率最快，高达1.5 kPa/a；通过设置不同块体单独加载的数值模拟实验，分析了帕米尔高原和塔里木盆地在西南天山构造演化中所扮演的角色，在帕米尔高原与塔里木盆地交界以东，天山区域主要受到塔里木盆地推挤与帕米尔高原向东挤出的共同作用，而在交界以西主要受到帕米尔高原的北向推挤作用，塔里木盆地作用有限。模拟结果定量给出了天山主要断裂的应力积累模式，揭示了南天山西段汇聚变形可能的动力学机制，为该地区未来地震危险性评估提供了有力支撑。

关键词：天山造山带有限元模拟 GPS速度场地壳形变库仑应力变化

基于航空重力梯度数据重建高分辨率局部重力场的径向基函数方法

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1913-1926页

作者：吴怿昊何秀凤罗志才吴云龙许闯宛家宽河海大学地球科学与工程学院南京211100 华中科技大学精密重力测量国家重大科技基础设施地球物理研究所武汉430071 中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室武汉430071 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

基于径向基函数技术,研究了利用航空重力梯度数据重建局部重力场模型的方法,建立了泊松小波径向基函数和航空重力梯度张量之间的解析关系.以频率域变换和等效源方法为例讨论了不同梯度分量转换方法对重力场建模的影响,分析了基函数埋深... 详细信息

基于径向基函数技术,研究了利用航空重力梯度数据重建局部重力场模型的方法,建立了泊松小波径向基函数和航空重力梯度张量之间的解析关系.以频率域变换和等效源方法为例讨论了不同梯度分量转换方法对重力场建模的影响,分析了基函数埋深深度对建模的影响.以澳大利亚珀斯Kauring试验场为例,采用实测航空重力梯度垂直分量构建了高分辨率重力场模型.结果表明,局部地形扰动对建模的影响较大,即使在平原或丘陵区域,也要考虑其影响.此外,不同梯度分量转换方法对于区域重力异常恢复的影响较小.再者,基函数埋深深度对建模影响较大;相比于采用重力数据建模而言,基于航空重力梯度数据求解时,基函数的适宜埋深深度更浅.联合航空重力梯度数据求解能显著提高重力场模型在高频和甚高频波段的分辨率和精度.与实测航空重力数据对比表明,利用航空重力梯度数据可构建分辨率约为0.15 km、精度优于1 mGal的重力场模型.

关键词：航空重力梯度测量垂直重力梯度泊松小波径向基函数局部重力场建模航空重力数据

FY-3E掩星反演电离层foF2、hmF2和TEC参数精度评估

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大地测量与地球动力学 2024年第10期44卷 1010-1015页

作者：蒋春华安前芳李敏祝会忠刘广盛辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 地理信息工程国家重点实验室西安710054 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077

在分析FY-3E提供的每日掩星数据数量及其全球分布特征基础上,利用电离层垂测仪数据获取的F2层临界频率值(foF2)和F2层峰值高度(hmF2)、高精度全球电离层格网(GIM)及国际参考电离层模型(IRI2016)提供的总电子含量(TEC)对FY-3E掩星反演的f... 详细信息

在分析FY-3E提供的每日掩星数据数量及其全球分布特征基础上,利用电离层垂测仪数据获取的F2层临界频率值(foF2)和F2层峰值高度(hmF2)、高精度全球电离层格网(GIM)及国际参考电离层模型(IRI2016)提供的总电子含量(TEC)对FY-3E掩星反演的foF2、hmF2和TEC精度进行评估。结果表明,电离层垂测仪和FY-3E反演的foF2和hmF2数据的相关系数分别为0.86和0.75,RMSE分别为0.99 MHz和19.26 km。以GIM数据获取的TEC为参考,FY-3E GPS和北斗(BDS)数据反演的TEC精度大致相当。FY-3E TEC精度与太阳活动呈负相关;FY-3E TEC与GIM TEC的相关系数为0.90,RMSE为5.23 TECu。FY-3E TEC与同高度范围的IRI2016 TEC的相关系数为0.88,RMSE为3.70 TECu。

关键词： FY-3E F2层峰值参数 TEC GIM IRI2016 精度评估

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