基于CORS（continuously operating reference stations）站網(wǎng)綜合解算,采用負荷場移去恢復技術(shù),研究了溫州-麗水區(qū)域環(huán)境負荷引起的地殼垂直形變與地面重力時空變化,并與GRACE （gravity recovery and climate experiment）重力衛(wèi)星結(jié)果進行比較。研究發(fā)現(xiàn):①環(huán)境負荷對地殼垂直形變與重力變化的影響分別達到厘米和十幾微伽量級,季節(jié)性變化特征顯著;②冬季地殼垂直形變與重力變化分別呈現(xiàn)由西至東依次遞減與增加趨勢;③與GRACE結(jié)果相比,除局部區(qū)域存在差異,整體上時空變化趨勢具有較高一致性;④CORS站網(wǎng)能夠監(jiān)測地表環(huán)境負荷引起的地殼垂直形變與重力場時空變化。該研究結(jié)果可為環(huán)境動力學研究與地質(zhì)災害監(jiān)測預警提供重要參考。 

【文章來源】：武漢大學學報(信息科學版). 2020,45(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

溫州-麗水及周邊區(qū)域CORS站位置分布圖

CORS站網(wǎng)綜合解算地下水采用的觀測量是基于非線性大地高變化獲取的。由于CORS站實測大地高時序中包含線性變化與非線性變化，本文移除其線性變化得到非線性變化量。進一步從非線性變化中移去測站的大氣、土壤水與海平面變化負荷垂直形變影響，得到CORS站殘差大地高月變化，組成式（3）中的Δr殘差觀測方程，進而利用CORS站網(wǎng)綜合解算。大地高月變化時序可通過FFT全頻譜分析重構(gòu)獲得。在綜合解算中，根據(jù)文獻[19]中的原理，利用高斯函數(shù)配置平滑系數(shù)，以加快收斂速度，采用較小積分半徑（如100～200 km），并增加積分半徑外的零影響約束，提高殘差負荷確定的穩(wěn)定性，利用正則化方法解算法方程組，確定地下水儲量變化格網(wǎng)。其中不滿足格林積分方程的殘余量視為非負荷垂直形變被分離掉（如式（3）所述），不予考慮。進一步采用格林函數(shù)積分法計算地下水負荷影響。地下水負荷引起的地殼垂直形變與重力變化，分別如圖3和圖4中的2016年結(jié)果所示。綜合分析地下水負荷影響格網(wǎng)時間序列可以發(fā)現(xiàn)，地下水負荷引起的地殼垂直形變與重力變化具有一定負相關性。在冬、春、夏、秋季，地面先后出現(xiàn)大幅上升、微弱下降、小幅回彈的空間特征；同時地面重力則呈現(xiàn)相反的變化，分別為大幅下沉與小幅上升。統(tǒng)計36個月變化結(jié)果，如表2所示。

地表環(huán)境負荷影響是在解算的地下水變化負荷基礎上，回加大氣壓、土壤水、海平面變化通過移去-恢復方法計算的負荷影響，以分析區(qū)域環(huán)境負荷對地殼垂直形變與重力變化的影響特征。為了分析環(huán)境負荷在周年尺度上的空間變化特征，本文給出了2017年1月、4月、7月、10月地殼垂直形變和重力變化的環(huán)境負荷影響，分別如圖5和圖6所示。圖6 地表環(huán)境負荷對溫州-麗水區(qū)域地面重力變化的影響

【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用CORS站網(wǎng)監(jiān)測三峽地區(qū)環(huán)境負荷引起的地殼形變與重力場時空變化[J]. 章傳銀,王偉,甘衛(wèi)軍,李輝,張慶濤.  武漢大學學報(信息科學版). 2018(09)
[2]大氣負荷對區(qū)域地殼形變和重力變化的影響分析[J]. 王偉,章傳銀,楊強,鄒正波,朱錦杰,康勝軍.  武漢大學學報(信息科學版). 2018(09)
[3]基于CORS站網(wǎng)監(jiān)測三峽地區(qū)陸地水負荷對地殼形變和重力變化的影響[J]. 王偉,黨亞民,章傳銀,鮑李峰,梁詩明,何志堂,鄒正波.  地球物理學報. 2017 (03)
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[5]利用GPS與GRACE監(jiān)測陸地水負荷導致的季節(jié)性水平形變:以喜馬拉雅山地區(qū)為例[J]. 王林松,陳超,鄒蓉,杜勁松,陳曉東.  地球物理學報. 2014(06)
[6]中國區(qū)域IGS基準站坐標時間序列非線性變化的成因分析[J]. 姜衛(wèi)平,李昭,劉鴻飛,趙倩.  地球物理學報. 2013(07)
[7]地質(zhì)災害研究的基礎理論——環(huán)境因素控制論[J]. 居恢揚,顧仁杰.  自然災害學報. 1994(04)

碩士論文
[1]長江三角洲地區(qū)極端氣候事件及其成因分析[D]. 李少魁.南京信息工程大學 2014



本文編號：3316116