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基于我国光纤骨干网络的相对论重力测量模拟
1
作者 安树伟 冯伟 +3 位作者 穆庆禄 杨萌 王长青 钟敏 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期431-443,共13页
近年来,随着国内外时频传递技术的快速发展和原子钟测量精度的不断提高,基于相对论原理的重力测量正逐步从理论研究走向实际应用.本文综合考虑国内外多家机构的光学原子钟精度水平,开展基于我国光纤骨干网络的相对论重力测量模拟实验,... 近年来,随着国内外时频传递技术的快速发展和原子钟测量精度的不断提高,基于相对论原理的重力测量正逐步从理论研究走向实际应用.本文综合考虑国内外多家机构的光学原子钟精度水平,开展基于我国光纤骨干网络的相对论重力测量模拟实验,同时讨论了潮汐作用以及单、双向时频传递方式下的多链路观测对其精度的影响.实验结果表明,基于中国科学院精密测量科学与技术创新研究院^(40)Ca^(+)光钟和我国光纤链路,采用相对论重力测量的方法,有望实现精度为8.1mm的上千公里海拔高程传递.本文引入间接平差原理,建立基于相对论重力测量的光纤网间接平差函数模型.当采用单向时频传递方式时,经光纤网间接平差前后,11个站点高程测定的总体精度从21.0 mm提高至9.0mm.当采用双向时频传递方式时,光纤网间接平差前,11个站点的高程测定总体精度为11.5mm,相对于采用单向时频传递方式提高约45%;经光纤网间接平差后进一步提升至8.9mm,与采用单向时频传递方式的精度相当.本文的研究基于真实的光钟以及光纤链路稳定度指标,为后续开展基于我国光纤骨干网络的相对论重力测量实验提供一定参考,为建立与维护我国毫米级高程基准提供了新的思路. 展开更多
关键词 广义相对论 重力测量 高程基准 光纤时频传递 光纤网间接平差
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松辽盆地古龙页岩油粘弹各向异性波场模拟及其响应特征研究
2
作者 赵海波 赵磊 +6 位作者 王团 丁吉丰 周洪昌 许茜茹 孙史磊 高玲利 毛伟建 《石油物探》 北大核心 2025年第4期716-726,共11页
松辽盆地北部青山口组古龙页岩油资源潜力大,勘探开发前景广阔。然而,古龙页岩储层受页理密度、裂缝、地层压力等因素控制,具有强各向异性和强衰减的“两强”特征,导致古龙页岩地震响应机制复杂并且响应特征尚不明确。针对古龙页岩层系... 松辽盆地北部青山口组古龙页岩油资源潜力大,勘探开发前景广阔。然而,古龙页岩储层受页理密度、裂缝、地层压力等因素控制,具有强各向异性和强衰减的“两强”特征,导致古龙页岩地震响应机制复杂并且响应特征尚不明确。针对古龙页岩层系地层粘弹各向异性特征,采用“测井信息-地震层位-构造特征-岩心实验”多信息融合实现初始模型细化分层,进而构建古龙页岩米级尺度的高精度复杂粘弹各向异性模型。基于粘弹VTI介质模型的本构关系建立波动方程,利用交错网格有限差分算法,对古龙页岩层系进行地震波场数值模拟。研究表明:无论是爆炸源还是横波震源,粘弹各向异性对古龙页岩地震振幅都产生了较大的影响。古龙地区的“两强”特性下的地震响应结果表明,在古龙地区考虑Q补偿的各向异性成像技术对于高精度地震成像至关重要。 展开更多
关键词 松辽盆地 古龙页岩油 粘弹性 各向异性 波场模拟
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2002—2022年中国近海海平面收支研究
3
作者 杨元元 钟敏 +2 位作者 王长青 冯伟 姚艳丽 《地球物理学报》 北大核心 2025年第7期2469-2479,共11页
监测中国近海海平面变化并分析其成因,对于更好地理解、预测和应对区域乃至全球气候变化有重要意义.本文采用多套卫星测高、卫星重力和海洋温盐数据集,研究了近20年中国近海海平面收支.2002—2022年,中国近海海平面显著上升,平均速率为3... 监测中国近海海平面变化并分析其成因,对于更好地理解、预测和应对区域乃至全球气候变化有重要意义.本文采用多套卫星测高、卫星重力和海洋温盐数据集,研究了近20年中国近海海平面收支.2002—2022年,中国近海海平面显著上升,平均速率为3.82±0.83 mm·a^(-1).其中,东海、南海和黄海海水质量增加是主要原因,贡献了1.40±0.55 mm·a^(-1),而海水比容略微增大,速率为0.84±0.42 mm·a^(-1).中国近海四大海域的海平面收支均存在较大的偏差,渤海、南海海平面收支不平衡,黄海、东海海平面收支平衡.中国近海温盐度数据集的差异显著,是导致其海平面收支不闭合的最主要原因,但是也不能忽略卫星测高和卫星重力观测在近海分辨率的局限性. 展开更多
关键词 GRACE 中国近海 卫星测高 ARGO 海平面收支
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铁路下顾及NLOS遮挡的UWB基站布设优化方法
4
作者 李颖奇 王生亮 +3 位作者 张宝成 张洋 许刘晴 张督 《导航定位学报》 北大核心 2025年第4期156-167,共12页
针对现有室内复杂大场景中超宽带(UWB)基站布局优化方法难以平衡兼顾非视距(NLOS)标签的可定位范围、精度和成本等问题,提出一种顾及NLOS遮挡的UWB基站布设多目标联合优化方法:根据目标区域内UWB基站的NLOS传播情况判断所有可定位点;然... 针对现有室内复杂大场景中超宽带(UWB)基站布局优化方法难以平衡兼顾非视距(NLOS)标签的可定位范围、精度和成本等问题,提出一种顾及NLOS遮挡的UWB基站布设多目标联合优化方法:根据目标区域内UWB基站的NLOS传播情况判断所有可定位点;然后将可定位区域的平面精度稀释因子(HDOP)、可定位空间覆盖率、克拉美罗界(CRB)和布站成本加权求和作为目标函数;最终使用基于莱维飞行策略的改进雪消融算法(LFSAO)求解基站最优布设位置。实验结果表明,该方法布站优化后,站点一层最佳的16基站方案相比于基站数目最少的9基站方案,覆盖率从43.5%提升到99.7%,HDOP值下降18.7%,CRB值下降27.9%;站点二层中最佳的18基站方案相比于基站数量最少的8基站方案,覆盖率从87.1%提升到99.6%,HDOP值下降43.5%,CRB值下降66.0%;该方法具有良好的实用价值。 展开更多
关键词 超宽带(UWB) 铁路站点 布局优化 非视距(NLOS) 雪消融优化算法(SAO)
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湖北中强震孕震环境和震源机制研究
5
作者 胡锦涛 危自根 +5 位作者 谢军 盛敏汉 金超 范心甜 刘益炜 陈闯 《地震学报》 北大核心 2025年第3期374-389,共16页
通过CAP技术反演了湖北省2018年秭归M_(S)4.5和2006年随州ML4.7地震的震源参数,并采用接收函数与面波相速度频散曲线联合方法揭示了湖北省有地震记录以来的三次M6以上强震和1958年地震仪观测以来的六次M4.5—6.0地震震中处的地壳剪切波... 通过CAP技术反演了湖北省2018年秭归M_(S)4.5和2006年随州ML4.7地震的震源参数,并采用接收函数与面波相速度频散曲线联合方法揭示了湖北省有地震记录以来的三次M6以上强震和1958年地震仪观测以来的六次M4.5—6.0地震震中处的地壳剪切波速度。结果显示:随州地震走向呈NW向,震源深度为8 km,发震断层与襄樊—广济断裂带以及皂市断裂或潜北断裂有关;秭归地震走向为NNE和NE向,震源深度为5 km,发震断层与新华—龙王冲断裂带和高桥断裂带有关。基于前人采用CAP等方法得到的2013年巴东M_(S)5.1、2014年秭归M_(S)4.6和2019年应城M_(S)4.9地震的震源机制解以及本文接收函数与面波联合反演所得的地壳S波速度对孕震环境和震源机制进行研究,结果显示:湖北地区中等地震的发震断层都以走滑为主,与断裂构造分布状况相对应;获得震源机制解的五次中强地震分别发生在不同速度特征的垂向高低速转换区域,四次震源深度未知的中强震在传统发震层深度范围内也呈现明显的垂向高低速互层变化特征;2006年随州ML4.7、2014年秭归M_(S)4.6和2019年应城M_(S)4.9地震可能为构造型地震,2013年巴东M_(S)5.1和2018年秭归M_(S)4.5地震可能为水库触发型地震。 展开更多
关键词 湖北省中强地震 孕震环境 震源参数 接收函数与面波联合反演 CAP方法 扬子克拉通
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腾冲火山区壳幔结构及其对岩浆系统的启示
6
作者 范心甜 危自根 +2 位作者 储日升 谢军 李雪垒 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期845-856,共12页
基于腾冲火山区31个地震台站记录到的远震和面波频散数据,采用多频接收函数H_(-κ)叠加方法,与多频接收函数和面波联合反演方法,本文获得了研究区的地壳厚度、平均V_(P)/V_(S)以及S波速度.结果表明,腾冲火山区地壳厚度与V_(P)/V_(S)分别... 基于腾冲火山区31个地震台站记录到的远震和面波频散数据,采用多频接收函数H_(-κ)叠加方法,与多频接收函数和面波联合反演方法,本文获得了研究区的地壳厚度、平均V_(P)/V_(S)以及S波速度.结果表明,腾冲火山区地壳厚度与V_(P)/V_(S)分别在32.4~39 km和1.73~2.01范围内变化,平均值分别为35.86 km和1.86.薄地壳和高V_(P)/V_(S)主要分布在腾冲断裂东边缘两个局部区域.S波速度在~10 km,~20 km,~30 km和~50 km深度附近存在大尺度的低速异常区,部分不同深度的低速体相互联通.我们推测,幔源岩浆首先聚集在上地幔顶部,随后沿腾冲断裂带东缘的局部地区上涌至下地壳富集,再由不同通道依次向中地壳、上地壳迁移并持续富集,部分岩浆沿着多个通道在早晚更新世和全新世喷出地表,形成了腾冲火山区至今广泛分布的火山口. 展开更多
关键词 腾冲火山区 地壳厚度与V_(P)/V_(S) 低S波速度区域 岩浆上涌和运移 多频接收函数和面波联合反演
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分布式光纤地震传感技术在被动源成像中的应用(特邀)
7
作者 王松 宋政宏 张丽娜 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期254-268,共15页
分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外... 分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外典型研究实例,回顾DFSS被动源成像的发展历程,重点论述其在防灾减灾、资源勘探以及环境监测等研究方向中的最新应用与进展。防灾减灾方面,DFSS利用通讯光缆开展高密度被动源地震数据采集,实现了高分辨率的浅层结构成像,实现盲断层探测与场地效应评估,服务防震减灾。资源勘探方面,DFSS广泛用于深井监测,为油气和地热资源开发提供原位连续监测能力。在环境监测领域,DFS S在冰冻圈、海洋监测中提供了高时空分辨率的原位观测数据。除此之外,DFSS在多参数结构成像、动态结构成像以及行星科学研究中表现出巨大的潜力,是未来重要发展方向。 展开更多
关键词 分布式光纤地震传感技术 地震被动源 地震背景噪声 噪声互相关函数
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实际地形面上的负荷重力效应近似计算
8
作者 温志强 唐河 孙文科 《地球物理学报》 2025年第2期444-455,共12页
在SNREI模型下,计算地表和内部质量负荷作用产生形变的负荷理论已得到充分研究.而实际地球不仅具有复杂三维内部结构,还具有复杂地表地形.因此,SNREI假设已不能满足地表重力观测中负荷重力效应计算的高精度需求,迫切需要发展考虑地形起... 在SNREI模型下,计算地表和内部质量负荷作用产生形变的负荷理论已得到充分研究.而实际地球不仅具有复杂三维内部结构,还具有复杂地表地形.因此,SNREI假设已不能满足地表重力观测中负荷重力效应计算的高精度需求,迫切需要发展考虑地形起伏的负荷理论.负荷重力效应包含质量源的直接引力效应g^(N)、地球形变产生的附加效应g^(E).本文给出实际地形面上计算直接引力效应的方法和公式,并近似考虑地球形变产生的附加效应.通过Green函数以及两个实例,对比了地形面上直接引力和附加效应的差异,证明了考虑地形对负荷重力计算的重要性.本文利用青藏高原地区1 km×1 km分辨率SRTM地形起伏模型,正演计算2002-2021年空间分辨率0.125°的地表质量长期变化引起的负荷重力效应.结果表明,在青藏高原南缘冰川亏损明显的区域,地形效应引起的负荷重力速率的最大差异达-1.8μGal·a^(-1),其绝对值是球模型下负荷重力(1.98μGal·a^(-1))的91%.此外,以一次强降雨对山洞中的超导重力仪的影响为例,发现使用考虑地形效应的负荷理论能使得原始重力残差数据的标准差由0.288μGal减小至0.076μGal,有效改正了降雨的干扰.本文结果强调了区域负荷重力效应计算中考虑地形起伏的重要性. 展开更多
关键词 实际地形 负荷重力效应 青藏高原 超导重力 强降雨
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COSMOS 1408解体碎片云演化分析
9
作者 莫星健 梁伟 +2 位作者 赵相雷 雷祥旭 赵有 《空间科学学报》 2025年第4期1038-1046,共9页
地球轨道的航天器越来越多,近地空间密度不断增大.据统计,现有空间碎片主要来源于约640次的解体事件.研究卫星解体事件对维持空间环境安全具有重要意义.2021年11月15日,俄罗斯进行了一次反卫星试验,摧毁了一颗报废卫星——COSMOS 1408卫... 地球轨道的航天器越来越多,近地空间密度不断增大.据统计,现有空间碎片主要来源于约640次的解体事件.研究卫星解体事件对维持空间环境安全具有重要意义.2021年11月15日,俄罗斯进行了一次反卫星试验,摧毁了一颗报废卫星——COSMOS 1408卫星.事件产生了一片由约1800个可跟踪碎片组成的碎片云,碎片云分布于200~1400 km高度区间,随时间扩散演化,对低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星运行构成威胁.本文基于美国空间监视网(Space Surveillance Network,SSN)发布的关于COSMOS 1408解体事件碎片的两行轨道根数(Two Line Element,TLE),利用简化广义摄动模型第四版(Simplified General Perturbations 4,SGP4)模型对该碎片云进行演化分析,主要包括碎片云的编目数量和时空变化、主要轨道参数变化、解体碎片对空间环境的影响,并以事件碎片导致的国际空间站(International Space Station,ISS)四次机动规避碎片事件为例,探究其演化规律以及带来的影响,初步还原了COSMOS 1408反卫星事件碎片云的演化过程以及造成的影响. 展开更多
关键词 空间碎片云 卫星解体 碎片分布 环境影响 机动规避
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