利用CORS站网监测温州-丽水区域环境负荷对地壳垂直形变和重力变化的影响
发布时间：2021-08-01 19:31
基于CORS（continuously operating reference stations）站网综合解算,采用负荷场移去恢复技术,研究了温州-丽水区域环境负荷引起的地壳垂直形变与地面重力时空变化,并与GRACE （gravity recovery and climate experiment）重力卫星结果进行比较。研究发现:①环境负荷对地壳垂直形变与重力变化的影响分别达到厘米和十几微伽量级,季节性变化特征显著;②冬季地壳垂直形变与重力变化分别呈现由西至东依次递减与增加趋势;③与GRACE结果相比,除局部区域存在差异,整体上时空变化趋势具有较高一致性;④CORS站网能够监测地表环境负荷引起的地壳垂直形变与重力场时空变化。该研究结果可为环境动力学研究与地质灾害监测预警提供重要参考。
【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2020,45(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
温州-丽水及周边区域CORS站位置分布图
CORS站网综合解算地下水采用的观测量是基于非线性大地高变化获取的。由于CORS站实测大地高时序中包含线性变化与非线性变化，本文移除其线性变化得到非线性变化量。进一步从非线性变化中移去测站的大气、土壤水与海平面变化负荷垂直形变影响，得到CORS站残差大地高月变化，组成式（3）中的Δr残差观测方程，进而利用CORS站网综合解算。大地高月变化时序可通过FFT全频谱分析重构获得。在综合解算中，根据文献[19]中的原理，利用高斯函数配置平滑系数，以加快收敛速度，采用较小积分半径（如100～200 km），并增加积分半径外的零影响约束，提高残差负荷确定的稳定性，利用正则化方法解算法方程组，确定地下水储量变化格网。其中不满足格林积分方程的残余量视为非负荷垂直形变被分离掉（如式（3）所述），不予考虑。进一步采用格林函数积分法计算地下水负荷影响。地下水负荷引起的地壳垂直形变与重力变化，分别如图3和图4中的2016年结果所示。综合分析地下水负荷影响格网时间序列可以发现，地下水负荷引起的地壳垂直形变与重力变化具有一定负相关性。在冬、春、夏、秋季，地面先后出现大幅上升、微弱下降、小幅回弹的空间特征；同时地面重力则呈现相反的变化，分别为大幅下沉与小幅上升。统计36个月变化结果，如表2所示。
地表环境负荷影响是在解算的地下水变化负荷基础上，回加大气压、土壤水、海平面变化通过移去-恢复方法计算的负荷影响，以分析区域环境负荷对地壳垂直形变与重力变化的影响特征。为了分析环境负荷在周年尺度上的空间变化特征，本文给出了2017年1月、4月、7月、10月地壳垂直形变和重力变化的环境负荷影响，分别如图5和图6所示。图6 地表环境负荷对温州-丽水区域地面重力变化的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用CORS站网监测三峡地区环境负荷引起的地壳形变与重力场时空变化[J]. 章传银,王伟,甘卫军,李辉,张庆涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(09)
[2]大气负荷对区域地壳形变和重力变化的影响分析[J]. 王伟,章传银,杨强,邹正波,朱锦杰,康胜军. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(09)
[3]基于CORS站网监测三峡地区陆地水负荷对地壳形变和重力变化的影响[J]. 王伟,党亚民,章传银,鲍李峰,梁诗明,何志堂,邹正波. 地球物理学报. 2017 (03)
[4]利用GPS连续观测进行中国沿海验潮站地壳垂直形变分析[J]. 周东旭,周兴华,张化疑,王朝阳,唐秋华. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(04)
[5]利用GPS与GRACE监测陆地水负荷导致的季节性水平形变:以喜马拉雅山地区为例[J]. 王林松,陈超,邹蓉,杜劲松,陈晓东. 地球物理学报. 2014(06)
[6]中国区域IGS基准站坐标时间序列非线性变化的成因分析[J]. 姜卫平,李昭,刘鸿飞,赵倩. 地球物理学报. 2013(07)
[7]地质灾害研究的基础理论——环境因素控制论[J]. 居恢扬,顾仁杰. 自然灾害学报. 1994(04)
硕士论文
[1]长江三角洲地区极端气候事件及其成因分析[D]. 李少魁.南京信息工程大学 2014
本文编号：3316116
【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2020,45(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
温州-丽水及周边区域CORS站位置分布图
CORS站网综合解算地下水采用的观测量是基于非线性大地高变化获取的。由于CORS站实测大地高时序中包含线性变化与非线性变化，本文移除其线性变化得到非线性变化量。进一步从非线性变化中移去测站的大气、土壤水与海平面变化负荷垂直形变影响，得到CORS站残差大地高月变化，组成式（3）中的Δr残差观测方程，进而利用CORS站网综合解算。大地高月变化时序可通过FFT全频谱分析重构获得。在综合解算中，根据文献[19]中的原理，利用高斯函数配置平滑系数，以加快收敛速度，采用较小积分半径（如100～200 km），并增加积分半径外的零影响约束，提高残差负荷确定的稳定性，利用正则化方法解算法方程组，确定地下水储量变化格网。其中不满足格林积分方程的残余量视为非负荷垂直形变被分离掉（如式（3）所述），不予考虑。进一步采用格林函数积分法计算地下水负荷影响。地下水负荷引起的地壳垂直形变与重力变化，分别如图3和图4中的2016年结果所示。综合分析地下水负荷影响格网时间序列可以发现，地下水负荷引起的地壳垂直形变与重力变化具有一定负相关性。在冬、春、夏、秋季，地面先后出现大幅上升、微弱下降、小幅回弹的空间特征；同时地面重力则呈现相反的变化，分别为大幅下沉与小幅上升。统计36个月变化结果，如表2所示。
地表环境负荷影响是在解算的地下水变化负荷基础上，回加大气压、土壤水、海平面变化通过移去-恢复方法计算的负荷影响，以分析区域环境负荷对地壳垂直形变与重力变化的影响特征。为了分析环境负荷在周年尺度上的空间变化特征，本文给出了2017年1月、4月、7月、10月地壳垂直形变和重力变化的环境负荷影响，分别如图5和图6所示。图6 地表环境负荷对温州-丽水区域地面重力变化的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用CORS站网监测三峡地区环境负荷引起的地壳形变与重力场时空变化[J]. 章传银,王伟,甘卫军,李辉,张庆涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(09)
[2]大气负荷对区域地壳形变和重力变化的影响分析[J]. 王伟,章传银,杨强,邹正波,朱锦杰,康胜军. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(09)
[3]基于CORS站网监测三峡地区陆地水负荷对地壳形变和重力变化的影响[J]. 王伟,党亚民,章传银,鲍李峰,梁诗明,何志堂,邹正波. 地球物理学报. 2017 (03)
[4]利用GPS连续观测进行中国沿海验潮站地壳垂直形变分析[J]. 周东旭,周兴华,张化疑,王朝阳,唐秋华. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(04)
[5]利用GPS与GRACE监测陆地水负荷导致的季节性水平形变:以喜马拉雅山地区为例[J]. 王林松,陈超,邹蓉,杜劲松,陈晓东. 地球物理学报. 2014(06)
[6]中国区域IGS基准站坐标时间序列非线性变化的成因分析[J]. 姜卫平,李昭,刘鸿飞,赵倩. 地球物理学报. 2013(07)
[7]地质灾害研究的基础理论——环境因素控制论[J]. 居恢扬,顾仁杰. 自然灾害学报. 1994(04)
硕士论文
[1]长江三角洲地区极端气候事件及其成因分析[D]. 李少魁.南京信息工程大学 2014
本文编号：3316116
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