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基于神经网络-高斯赫尔默特模型联合多点GNSS定位方法

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：林海飞彭友志夏玉国何浩鹏中国地震局地震大地测量重点实验室武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司

为降低复杂环境下的全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）定位误差，提出一种联合高精度测站和距离交会精确估计定位点坐标的方法。该方法首先将观测方程构建为非线性高斯-赫尔默特模型，针对其中的非线性问题... 详细信息

为降低复杂环境下的全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）定位误差，提出一种联合高精度测站和距离交会精确估计定位点坐标的方法。该方法首先将观测方程构建为非线性高斯-赫尔默特模型，针对其中的非线性问题，引入反向传播（back-propagation,BP）神经网络进行辅助处理。与传统线性化方法相比，BP神经网络无需繁琐的导数计算，能够有效拟合复杂的非线性函数关系。仿真实验和真实环境下的数据分析结果表明，该方法能够有效降低复杂环境对定位精度的影响，在E、N、U方向定位精度分别提高78.1%、72.8%、79.2%。

关键词： GNSS 复杂环境高斯-赫尔模特模型反向传播神经网络误差估计

岩土离心模型试验软接触式微型土压计研制及性能评价

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1655-1664页

作者：王永志杨阳徐光明汤兆光张雪东孙锐周燕国中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 中国水利水电科学研究院北京100038 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058

微型土压计是岩土离心模型试验的重要测量技术之一。为解决刚性土压计测量中拱效应、尺寸效应、厚径比等经典误差问题及提升频响速率和精度,尝试开发了一种全新软接触式微型土压计ESP-II,介绍了其技术创新和设计方法。以两种国际代表性... 详细信息

微型土压计是岩土离心模型试验的重要测量技术之一。为解决刚性土压计测量中拱效应、尺寸效应、厚径比等经典误差问题及提升频响速率和精度,尝试开发了一种全新软接触式微型土压计ESP-II,介绍了其技术创新和设计方法。以两种国际代表性土压计为参考,设计开展一系列离心模型试验,对其感应精度、速率和适用性进行评价。主要结论:①逐级加载离心加速度5g~50g试验下,各深度ESP-II和两种参考传感器测试结果与理论值的平均误差分别为5.16%,6.70%,4.85%,三者沿深度拟合K_(0)优度系数R^(2)均≥0.9893。②脉冲荷载试验中ESP-II最大响应时间约7.8 ms,略优于两种参考传感器,具有良好的频响速率。③不同幅值正弦、地震等动荷载试验下,3种传感器测得土压力均呈一致增量趋势,K_(0)约由0.43~0.45增至0.51~0.56,与既有规律认识吻合。④离心机下降卸荷过程中,ESP-II测得时程表现良好连续性和光滑性,反映软接触式设计有利于保障土体与传感器良好接触和稳定响应。研究成果,初步证明了软接触式土压计适应于静、动力离心试验需求,具有重要价值与应用前景。

关键词：岩土离心模型试验微型土压计设计方法软接触式性能评价

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江汉盆地淤泥质软土非线性动力特性

大地测量与地球动力学 2024年

作者：胡庆祁超汤勇中国地震局地震研究所地震预警湖北省重点实验室武汉地震工程研究院有限公司武汉军山新城基础投资建设有限公司

为深入研究江汉盆地淤泥质软土层的动力特性，采用自振柱实验仪进行一系列不排水动力实验，分析该地区软土层动剪切模量比G/G0、阻尼比λ随剪应变γ的变化特征。分别使用不同的动力本构模型拟合本地区淤泥质软土层G/G0-γ曲线和λ-γ曲... 详细信息

为深入研究江汉盆地淤泥质软土层的动力特性，采用自振柱实验仪进行一系列不排水动力实验，分析该地区软土层动剪切模量比G/G0、阻尼比λ随剪应变γ的变化特征。分别使用不同的动力本构模型拟合本地区淤泥质软土层G/G0-γ曲线和λ-γ曲线，并分析最优拟合曲线。结果表明，江汉盆地软土的非线性特征表现出强烈的区域性，且与全国平均值存在明显差异。研究结果有利于加深对江汉盆地淤泥质软土层的动力特性认识，可在该地区软土层土动力参数实测数据不足时提供参考。

关键词：淤泥质软土动剪切模量比阻尼比江汉盆地

基于MASW和SPAC的主-被动源面波联合探测方法及其应用

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大地测量与地球动力学 2024年第8期44卷 827-832页

作者：罗登贵金聪地震预警湖北省重点实验室武汉市430071 湖北省地震局武汉市430071 武汉地震工程研究院有限公司武汉市430071

以贵州独山变电站内地层为研究对象,将主动源面波多道分析法(multichannel analysis of surface waves,MASW)和被动源面波空间自相关法(spatial auto correlation,SPAC)频散能量叠加,得到一条复合频散曲线。该曲线频带更宽,既能保证表... 详细信息

以贵州独山变电站内地层为研究对象,将主动源面波多道分析法(multichannel analysis of surface waves,MASW)和被动源面波空间自相关法(spatial auto correlation,SPAC)频散能量叠加,得到一条复合频散曲线。该曲线频带更宽,既能保证表层的分辨能力,避免形成较大的勘探盲区,又可以有效提高反演深度,获得更加精细化的横波速度模型。结合钻探资料对比标定,可赋予该模型地质意义。研究结果表明,采用MASW和SPAC相结合的分析方法,有利于从表层到深层对地层进行精细成像,了解地层的岩性结构特征。与钻探相比,该方法成本低、效率高,可为复杂城区不良地质体的探测提供重要参考依据。

关键词：主动源面波被动源面波 MASW SPAC 频散曲线

2023年积石山M_(S)6.2地震诱发中川乡滑坡-泥流滑动过程与成因机理研究

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地震工程学报 2024年第4期46卷 791-801页

作者：王辽谢虹蒲小武李智敏郭晓姚赟胜中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 青海省地震局青海西宁810001

北京时间2023年12月18日23时59分,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生M_(S)6.2地震。该地震在青海省民和回族土族自治县中川乡引发了一次严重的滑坡-泥流灾害事件。通过详细的地质调查、低空摄影测量、现场工程地质测绘,以及含水率实验... 详细信息

北京时间2023年12月18日23时59分,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生M_(S)6.2地震。该地震在青海省民和回族土族自治县中川乡引发了一次严重的滑坡-泥流灾害事件。通过详细的地质调查、低空摄影测量、现场工程地质测绘,以及含水率实验等综合手段,对该滑坡的基本特征、动态发展过程及成灾原因进行调查分析。研究结果显示,此次滑坡事件经历了分级和分块启动,呈现出渐退式的滑移特征。滑坡产生的原因如下:村民长期灌溉活动导致地下形成了饱水黄土层,在地震作用下这些饱水黄土层的孔隙水压力急剧增加,导致黄土液化,随后液化的饱水黄土层携带着上覆的非饱和土层迅速向沟道滑移;此外,滑坡体与地下冒水及干渠补给水混合,进一步促进了滑坡-泥流灾害的形成。研究区域附近多分布类似的灌溉区,因此未来地震发生时,对这类滑坡事件的预防与治理将成为重要的研究方向。

关键词：积石山地震黄土液化滑坡-泥流灾害链灌溉滑动过程

CCD垂线观测仪测量光平行度误差的校准及不确定度评定

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中国计量 2024年第10期 135-140页

作者：何浩鹏张鑫宋潇刘海波中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室) 武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司

CCD垂线观测仪广泛应用于坝体变形监测中,影响其测量精度的主要因素之一为测量光平行度误差,但行业内尚无成熟的校准方法对测量光平行度误差进行测量。基于对CCD垂线观测仪测量光平行度误差的理论分析,文章提出了一种利用影像测量仪作... 详细信息

CCD垂线观测仪广泛应用于坝体变形监测中,影响其测量精度的主要因素之一为测量光平行度误差,但行业内尚无成熟的校准方法对测量光平行度误差进行测量。基于对CCD垂线观测仪测量光平行度误差的理论分析,文章提出了一种利用影像测量仪作为标准设备,采用“四点法”校准CCD垂线观测仪测量光平行度误差的方法,进行试验验证并开展不确定度评定。结果表明,该方法合理、科学,可有效保证CCD垂线观测仪测量光平行度误差的校准质量。

关键词：计量学 CCD垂线观测仪测量光平行度误差校准不确定度

基于隧道离心试验的柔性软接触土压计测试可靠性评价

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岩土工程学报 2024年第S01期46卷 75-80页

作者：刘远鹏汤兆光李雨润王永志朱耀庭刘红帅中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 河北工业大学土木与交通学院天津300401 中交天津港湾工程研究院有限公司天津300222 河北大学岩土工程研究所河北保定071002

开展一系列离心模型试验,选取线性误差、平均幅值误差、响应速率作为指标,基于隧道模型对柔性软接触新型土压计ESP-II和两种国际代表性传统土压传感器(PDA、EPL-D1)进行对比评价,验证新研发土压力计测量的可靠性。主要结论如下:①静力... 详细信息

开展一系列离心模型试验,选取线性误差、平均幅值误差、响应速率作为指标,基于隧道模型对柔性软接触新型土压计ESP-II和两种国际代表性传统土压传感器(PDA、EPL-D1)进行对比评价,验证新研发土压力计测量的可靠性。主要结论如下:①静力状态下,ESP-II、PDA、EPL-D1线性误差分别为19.36%,12.7%,21.0%,平均幅值误差为5.79%,48.2%,22.6%,证明ESP-II土压力计相比国际两种土压计具有较好静力测试性能。②动力荷载下,ESP-II、PDA、EPL-D1土压力计的平均响应速率分别为67.1,51.5,65.8 Hz,ESP-II的响应速率略高于其他两种土压力计,具有良好的响应频率;序列地震动荷载下ESP-II、PDA测得土压力与EPL-D1不同,呈现一致增量规律,而数值存在一定差异,反映土体具有较强结构性。③卸载过程中,3种土压力计测得数据均呈现不同程度的非线性变化特征,PDA和EPL-D1土压力时程曲线产生了偏折、跳变现象,而ESP-II土压力时程曲线保持了较好数据连续性,一定程度说明软接触式设计能实现土压力计与土体的良好接触。

关键词：隧道离心模型试验软接触式土压力计测试可靠性

山东省滕州城市边缘区土壤潜在有毒元素来源解析和健康风险评价

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中国地质 2024年

作者：阎蓓蓓魏乾乾李新凤孙相宇姜星王敏张睿林高宗军刘久潭山东科技大学山东省煤田地质局物探测量队

【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素（PTEs）污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层（0～20cm）土壤样本，测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生... 详细信息

【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素（PTEs）污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层（0～20cm）土壤样本，测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估城市PTEs污染特征，利用绝对主成分得分多元线性回归模型（APCS-MLR）和正矩阵因式分解（PMF）定量解析PTEs污染物来源，并采用健康风险指数模型评估人体健康的风险。【研究结果】PTEs含量特征等结果表明，表层表土壤的生态风险相对较低，Hg污染最为严重，Hg污染存在空间差异大、污染聚集和受人类活动影响严重的特点。源解析表明，滕州市边缘区土壤PTEs源于自然源、工业源、交通源和农业源，在APCS-MLR模型中占比分别为39.59%、29.48%、25.17% 和 5.77%，在PMF模型中占比分别为29.64%、15.38%、28.03% 和 26.93%。人类健康风险评价表明，成人非致癌风险极低，儿童的非致癌风险及总人群的总致癌风险较大，As和Cr有一定致癌危害。【结论】表层土壤PTEs主要来源地质背景，要注意Hg、As和Cr监测和治理。建议加强饮用水资源的监测，并且减少交通污染排放，强化工厂废物排放监管。

关键词：表层土壤来源分析健康风险评估潜在有毒元素环境地质调查工程滕州山东省

被动源面波三维横波速度反演在山东某矿区应用研究

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地球物理学进展 2024年第05期 2013-2024页

作者：张凡斌韩帅曾爱平山东省煤田地质局物探测量队中国地质大学(北京)

基于地震干涉法的被动源地震勘探通过采集天然噪声信号进行成像，无需主动激发具有低成本、环保的特点，广泛应用于工程、矿产勘探等领域，并得到了快速的发展.本文在山东某矿区开展了被动源面波成像研究，通过布设环形检波器阵列进行... 详细信息

基于地震干涉法的被动源地震勘探通过采集天然噪声信号进行成像，无需主动激发具有低成本、环保的特点，广泛应用于工程、矿产勘探等领域，并得到了快速的发展.本文在山东某矿区开展了被动源面波成像研究，通过布设环形检波器阵列进行数据采集，经去趋势、去均值、去除强振幅等预处理流程后对所有台站对进行互相关计算，并对互相关结果进行滤波去噪来提高信噪比.之后采用双台法拾取台站对的频散曲线，利用直接反演方法直接对混合路径的所有频散曲线进行反演得到了3D横波速度结构，该速度结构较好的反映了探测区域范围内的基底和内部结构，为该区开展进一步矿产勘探提供基础数据.

关键词：矿产勘探被动源地震背景噪声双台法三维反演

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