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高频GNSS数据实时精密单点定位(RTPPP)可实时获得地表瞬时动态形变和地震波信号,为地震参数快速确定、地震快速响应及海啸预警提供实时的观测资料.本文构建了实时GNSS地震仪系统,主要包括RTPPP和实时探测两部分.利用RTPPP 方法处理了模拟的震动实验平台实验数据和2010年Baja California地震的数据,并与惯导(IMU)、事后PPP和差分相对定位结果比较,定量评估了实时GNSS地震仪系统的精度.结果表明,该系统可实现水平方向优于1cm,高程方向优于3cm的实时定位,且对Baja California地震的实时探测结果与南加州地震数据中心公布的结果相一致. 相似文献
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高频GPS可以实时获取地表位移数据,在地震学中有十分重要的现实应用,比如快速获取震中、震级、地震烈度甚至震源破裂过程.本文以汶川地震为例,首先利用近场7个GPS台站数据反演震中位置,由于高频GPS和测震学确认的震相不一致,两种震中结果相距约15.7 km.然后对高频GPS和强震动数据进行了比较分析,我们的统计结果表明,尽管由于工作原理不同,高频GPS数据中的地震动峰值与强震记录相比存在明显差异,但是高频GPS记录的PGA、PGV和PGD同样可以作为计算地震烈度的指标.进而,使用SMBLOC程序对强震记录进行事后的基线偏移校正,得到与实时高频GPS精度相当的地表位移序列.最后,采用移动平均窗口对这些位移数据作平滑,基于最速下降法和OKADA模型,对汶川地震断层破裂的过程进行了回溯性准实时反演.结果表明,汶川地震主断层由西南向东北方向破裂,以14∶28∶04为基准,在震后20 s提供初始震级MW7.0,震后70 s震级稳定在MW7.8,但断层仍在破裂,在震后159 s根据位移波形判断事件基本结束.研究表明,实时地表位移数据可以快速准确获取强震震级和破裂方向,从而使得高频GPS将对现有地震预警系统提供很好的补充. 相似文献
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提出了一种基于拟准检定的实时单站GPS载波相位观测数据历元间差分提取同震速度的改进算法.改进算法将实时高频历元差分数据质量控制作为同震速度准确提取的重要保障,对原始高频数据中的小周跳和粗差十分敏感,且能够有效地估计小周跳和粗差,从而抵抗它们对同震速度估计的不良影响;另外,改进算法还简化了数据处理流程,也使得利用广播星历单站提取同震速度、监测地震形变的算法更为稳健.选取了2011年3月11日日本大地震距离震中140 km的MIZU站1 Hz高频GPS观测数据和广播星历来测试改进算法.结果表明：拟准检定法具有更好的小周跳与粗差自动定位和估计性能,改进算法利用广播星历求得的同震速度与事后动态精密单点定位结果表现出很好的一致性. 相似文献
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根据震时地表震动持续时间短的特点,以及双差残差的相关性,提出了基于双差残差建模的高频GPS强震位移监测方法.首先对震前若干历元各双差残差进行建模,地震发生后,利用模型对各双差残差进行预报,最后利用预报残差实现短时间尺度内的位移解算.利用一条长约1100 km基线的静态数据和El Mayor-Cucapah 7.2级地震的94个测站数据进行试验分析,结果表明,5 min预测时间内,静态数据的动态位移在N、E、U三个方向的定位中误差分别为6 mm、6 mm和13 mm,地震数据的解算结果与实际情况有较好的一致性. 相似文献
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高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日MW9.0地震的位移时间序列,并将其与浙江省地震台网并址观测的地震计获得的位移信号进行对比。结果显示,高频GPS与地震计获得的峰值地动位移之间差异在GPS的观测误差范围内。相对于原始波形,两者在0.005～0.1Hz频段上的水平方向相关系数提高了50%以上,高程方向相关系数提高了2倍以上。研究表明,高频GPS与宽频带地震计的观测结果在时序和频谱上有相互重合的区域,GPS和地震仪可以共同覆盖地震地表位移的全部可能范围。 相似文献
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震中和震级的快速确定是进行地震预警、震后快速救援及海啸预报等应用的基础．目前,利用高频GPS数据可获得高精度、高分辨率的地表位移时间序列和地震时期完整的地震波信号,基于此,本文提出了利用高频GPS数据记录的地震波形确定大地震（胗7）震中和震级．基于1Hz高频GPS数据反演了2008年汶川M8．0级地震的震中和震级．将反演结果与中国地震局公布的数据进行比较,震中相差约12km,震级相差约0．1个震级单位．初步验证了高频GPS能成为一种观测手段独立或者辅助地震仪实现大地震震中定位和震级确定． 相似文献
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为实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,如何提高地震灾害监测预警和风险防范能力成为我们关注的重点.本文给出了国际上GNSS位移记录、强震动加速度记录、测震速度记录在地震预警中的应用现状,并总结了各自的特点,归纳出围绕高频GNSS地震学在震级与破裂过程实时反演中的几个需要进一步研究的关键问题：（1）引入北斗系统,基于高频GNSS（GPS/BDS）双系统的实时位移解算方法来提高实时单站位移解算精度,使实时解算精度达到厘米级;（2）开展强震仪加速度记录基线偏移校正研究,弥补地震近场GNSS站密度不足问题;（3）强震仪加速度记录与GNSS位移记录特点不同,开展强震仪加速度数据与GNSS位移数据实时融合处理研究,快速获得包含丰富地震形变和速率的波形数据;（4）测震学方法可快速估算震级,但是在强震发生时会出现震级饱和现象,造成震级估算偏低.需要开展基于GNSS位移时间序列的多种方法相结合的实时震级估算方法研究,通过与地震学方法比较和结合,来得到精度高、计算快的震级估值算法;（5）基于高频GNSS、断层初始模型快速选取、断层尺度、参数自适应调整是快速判断断层破裂方向的基础,在断层破裂过程自适应准实时反演算法方面需要进一步加强.通过国内外研究现状调研、分析,表明基于高频GNSS地震学的震级快速确定、震源破裂过程准实时反演算法的发展将对我国地震预警系统从"二网融合"到"三网融合"提供坚实的技术支撑. 相似文献
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讨论了实时精密单点定位的若干关键技术,着重研究了实时精密钟差估计算法;利用全球40个IGS跟踪站连续、实时的观测数据流进行实时精密卫星钟差估计,解算出的实时精密钟差与CODE事后精密钟差具有较好的一致性,二者互差的RMS优于0.2 ns.采用实时估计的卫星钟差和IGS发布的超快速精密卫星轨道进行实时精密单点定位模拟实验,结果表明：经过大约15~30 min初始化后,实时精密单点定位滤波收敛之后水平方向的定位精度优于5 cm,高程方向的精度优于10 cm,能满足在该精度级别的实时用户的定位需求.处理汶川地震期间震区的GPS观测数据,结果表明实时精密单点定位能够探测地震发生期间的地面同震位移. 相似文献
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对于GPS动态定位模式, 高频(≥1 Hz)GPS数据需要30 s或者更高采样率的卫星钟差, 而满足需要的IGS星历产品至少要延迟12～18 d才能获得。 显然, 常规的GPS数据处理方法无法满足地震应急的需要。 本文提出一种针对地震应急高频GPS数据处理方法, 利用陆态网络GPS高频数据解算获得中国大陆区域高精度卫星钟差, 进而解算获得测站地表瞬时形变位移, 突破常规处理方法的限制, 可在地震发生后仅数小时获得快速、 准确、 可靠的结果。 这种方法在2013年芦山MS7.0级地震得到了实际应用。 相似文献
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近场地震动数据可半实时地或由现代强震台网获得,或由连续全球定位系统（GPS）台网获得,能得到震源参数的稳健可靠解,这助于快速灾害评估及早期预警。这些广泛的应用需要地震动数据覆盖非常宽的频带,然而这通常情况下很难达到。本文是2011年日本东北Mw9．0地震的实例研究,说明来自大地测量和地震仪器的地震动信息如何互补,并建议联合使用这两种数据,尤其是台网覆盖稀疏时。本文首先使用自动经验基线校正工具对日本两个台网K—NET和KiK—Net的强震记录进行分析。通过二重积分得到静态同震位移,然后用于导出地震断层上的永久滑动分布。通过与相应基于GPS解的对比,对经验基线校正的不确定性得出了定量估计。另外,选择12对位置邻近的GPS和强震台站进行比较,来说明它们在时间序列中的信息相互一致。最后,讨论联合使用两种地震动观测系统的方法,并重点说明该方法的广泛可行性。 相似文献
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气枪震源具有高度可重复性,可用于检测和分析地震监测仪器的响应特性。2016年5—6月,在福建漳州南一水库、永定棉花滩水库进行气枪主动源激发观测实验,使用全球导航卫星系统GNSS、强震仪、烈度计实时采集数据,应用地震监测实时仿真对比系统,将强震仪和烈度计记录信号仿真为位移信号,与GNSS记录的真实位移信号进行对比分析,验证实时仿真对比算法的可靠性、适用条件以及强震仪和烈度计记录位移的能力。结果表明,该实时仿真对比系统具备实时数据接收、数据处理、数据显示功能,实现了各类仪器记录波形的实时对比,具体如下：①GNSS仪器Trimble NetR9记录的GPS信号,与北斗信号差分解算后的精度(水平向精度5mm,垂直向精度10mm)相当;②烈度计VH-GL-LDY与强震仪CMG-50TCDE记录波形具有较好的一致性,采用同一NTP授时服务器,CMG-50TDE在授时精度上的表现优于VH-GL-LDY;③强震仪和烈度计记录的加速度信号可以仿真得到相对真实的位移时程,且仿真位移信号在10—60 s频带范围内与GNSS位移信号的相关性最高。 相似文献
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本文提出一种利用单站GPS载波相位或多普勒观测数据,基于单站GPS测速法实时确定地震监测台站运动状态(速度)的新方法.针对2010年4月4日发生于墨西哥Baja California(32.259°N,115.287°W)北部的Mw7.2级EI-Mayor-Cucapah地震事件,选取震中邻近区域(200 km内)若干采样率为5 Hz的高频GPS观测站数据进行实验.结果表明:基于新方法所得测站速度结果能够很好地反映出地震期间监测台站的瞬时运动状态,测站P496和P744计算的速度结果与其并置强震仪观测结果具有很好的一致性. 相似文献
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通过反演研究2008年日本岩手—宫城内陆地震（M～6.9）,说明了用1Hz全球定位系统（GPS）观测数据推导中强震（M6级）震源过程的能力。比较了此次地震采样率为1Hz的GPS观测波形,发现与强震仪记录波形有很好的一致性。由于震源区及其周围有足够多的GPS台站很好地记录到了地面运动,因而使我们仅仅采用1Hz的GPS观测数据就可进行波形反演。反演的结果与大地测量和强震仪数据联合反演的结果相当一致,如地震矩（Mw～6.9）、累积滑动量分布和破裂传播等。这种一致性证明,采样率为1Hz的GPS观测数据不仅能用来推导M6级中强震破裂过程的动态特征,而且能用来推导其持久（或静态）的滑动。 相似文献
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基于局域GNSS网络,以历元间、星间差分技术实时估计了GPS卫星相对钟差的历元间差值;针对所估计实时精密钟差的特征,推导了实时精密单点定位的估计模型.对所估计得到的相对钟差的历元间差值、实时定位结果分别进行了比较、分析.结果表明,相对钟差的历元间差值与IGS的最终星历相比其精度可以达到0.08 ns;每小时观测的实时静态定位结果在N、E、U三个方向的精度分别为1.47、3.62、4.09 cm.动态模式,实时结果在N、E、U三个方向的精度分别为2.63、3.82、5.20 cm.与采用IGS最终轨道和钟差解算的结果相比较,实时计算结果优于采用精密轨道和精密钟差计算结果. 相似文献
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2008年5月12日的汶川MS8.0地震是自1976年唐山地震以来发生在中国大陆的最大灾难事件.地震发生后有人通过对GPS数据的动态处理分析认为在地震前1小时内震中附近有非常显著的地壳垂直运动发生,从而提升了地震学界对通过高频GPS观测技术实现地震短临预报的预期.高频GPS观测技术是近年来GPS技术发展的一个重要方面,在研究地震前后地壳形变短期变化过程、地震震源破裂过程等方面取得了非常广泛的应用,但数据解算的精度和可靠性还是受到多种因素的制约.文中提出了一种基于数据静态处理得到的载波相位观测残差来分析测站位置动态变化的方法,并采用这种方法对汶川地震前震中附近几个GPS连续站的数据进行分析,结果表明汶川地震前震中附近并不存在显著的地壳运动. 相似文献
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随着强震台网的密布及观测记录的增加,为研究各类局部场地地震反应预测模型的合理性提供了有效的参考依据,也使利用强震记录及场地条件研究地震动特征成为可能。选取场地地质参数资料和地震记录数据齐全的日本小田原（Ashigara Valley）盲测试验场地,通过对比不同地震动输入方式及场地反应分析模型,研究地震动特征,分析现有模型的优劣。基于1990年8月5日M5.1强震事件的地表基岩记录和地下基岩地震记录,采用地下台强震记录直接输入、地表基岩台强震记录减半为基底地震动输入、地表基岩台强震记录反演为基底地震动输入作为3种基岩地震动输入。基于局部场地条件分别建立一维等效线性模型、二维黏弹性模型及二维时域等效线性化模型等工程中常用的场地数值分析模型,进行局部场地地震反应分析,预测该盲测场地的地表地震动特征,并与对应的实测强震记录结果进行对比,分析不同基岩地震动输入方式对预测地震动特征及地表土层反应谱特征的影响,重点分析地震动输入、土体非线性、场地横向不均匀性及几何与非线性特征共同作用等因素对地表地震动特征的影响,以期为地表地震动的合理预测提供参考。 相似文献