利用重力卫星监测区域地下水储量对郑州“7·20”特大暴雨的响应

在极端降水频发的背景下,如何更好地理解枯竭型含水层对降水事件的响应,是气候变化与人类活动影响下地下水资源管理面临的新课题。以2021年7月20日郑州特大暴雨为例,利用重力卫星在监测大尺度质量变化方面的优势,揭示在长期超采背景下极端降水对区域含水层系统地下水储量变化的影响。研究发现,GRACE重力卫星可以清晰地捕捉到此次降水过程引起的地下水储量增加,重力卫星与水井观测的相关系数为0.84。此次降水过程使研究区(37.91万km^(2))地下水储量累计增加了132.78亿m^(3)(截至2021年11月底)。降水对应的地下水补给系数(地下水补给量与降水量的比值)达到0.36,明显高于历史降水过程的平均补给系数0.19,显示了强降雨过程对区域含水层的独特补给能力。本研究表明,强降水对枯竭型含水层有重要补给作用,重力卫星在评估极端降水事件对区域地下水储量变化影响方面具有潜力。

摄影测量与遥感技术在建筑工程中的实践探讨

摄影测量与遥感技术是现代建筑工程领域信息获取与分析的重要工具,伴随着科技的发展与应用的不断拓展,越来越成为处理复杂问题、优化工程管理等方面的一种有效途径。传统测量技术虽部分满足建筑工程需要,但是局限性与高成本也逐渐暴露。而摄影测量与遥感技术以其高精度影像数据采集与分析给建筑工程带来新的视角与解决方法。建筑设计阶段摄影测量技术可利用航空摄影,无人机航拍获取大面积高分辨率地理信息数据进行地形测量,地形分析及建筑规划。就施工监测而言,遥感技术实时监测与变化检测能力不仅能够提升工程监理工作效率,而且能够有效地降低施工中出现的错误与风险。另外,在环境评估及文化遗产保护中,摄影测量及遥感技术也得到广泛的应用,从而为建筑文化遗产的保护及管理提供科学的依据及技术支撑。

精度控制在建筑工程测量技术中的运用探究

本文探讨了精度控制在建筑工程测量技术中的运用,从前期准备、控制网络的建立到测量过程中的控制措施等方面展开论述。详细分析了建筑工程测量中引入精度控制技术的步骤和方法,强调了高精度测量工具、控制点的标定与校准、实时监测和调整等关键环节。通过科学规范的测量程序,建筑工程可实现准确、可靠的测量结果,为设计、施工提供了重要的数据支持。

导航卫星姿态和光压模型研究进展

不同导航系统中卫星的形状、材料、轨道设计和姿态控制模式等都不相同,在进行多系统数据联合处理时,要获得高精度的卫星轨道,需要区别对待不同类型卫星的姿态模型和光压模型。作为导航卫星所受量级最大的非保守力,国内外许多研究是围绕光压模型的建立与精化等方面来开展,以便建立最合适的模型,从而获取更高的定轨精度。目前的研究表明,新的Galileo以及北斗卫星采用与之前不同的姿态控制模式,适用的光压模型也不同。总结了目前比较通用的导航卫星姿态模型,尤其是官方最新公布的北斗卫星的姿态模型,详细介绍了卫星光压模型研究进展和近几年来新发射卫星光压模型以及其先验模型的构建方法,并分析了各个模型的优缺点和适应性。通过对目前导航卫星姿态以及光压模型的分析,提出在更高精度的定轨任务中有待改进的问题,为导航卫星尤其是新发射导航卫星精密定轨中的光压和姿态模型的选择和建立提供参考。

激光时频传递中高精度事件计时器性能分析方法

自由空间激光时频传递是未来空间高精度时频传递的重要技术发展方向。高精度的事件计时器是实现自由空间激光时频传递的关键核心设备,提出了组合确定性因素和随机因素的性能评估模型,通过测量精密频率源的时序数据得到不同事件计时器基于最小二乘的频率准确度、频率漂移率,表征频率稳定度的时域方差包括Allan方差、Modified Allan方差、Time方差和Hadamard方差,依据幂律谱模型分离出事件计时器测量数据的随机游走噪声、调频白噪声、调频闪烁噪声、调相白噪声和调相闪烁噪声五种随机噪声。对比分析了性能处于同一量级的两种典型高精度事件计时器A033和GT668的性能差异,在频率测量准确度上,A033事件计时器优于7×10^(-12),而GT668事件计时器优于3.1×10^(-12),频率漂移率A033为2.096×10^(-15),而GT668则是-1.071×10^(-15),短期(1 d)稳定性Allan标准差由7×10^(-12)变化到4×10^(-12);GT668在随机游走噪声曲线走势上更为稳定,调频闪烁噪声和调频白噪声没有明显差异。实验表明,通过文中性能分析方法可以对高精度事件计时器性能进行评估分析,对其准确性和可靠性进行判定,为高精度事件计时器的使用提供分析依据。

基于水平测量的水利工程高程控制测量研究

水平高程测量结果往往会受到山区地形等因素的限制,导致测量结果产生误差,以某水利工程为研究背景,建立该水利工程的控制网,采用四等水准测量的方式进行测量,分析该测量方案下,水利工程高程、高差的准确性,得出以下结论:利用高精度大地水准面模型对测量数据进行处理后,其准确性较高,说明高精度大地水准面模型能有效消除山区等因素带来的误差影响。采用高精度大地水准面模型得出的高差及高程的精度较高,该模型可减小山区地势对测量带来的负面影响,提高高程测量的准确性,在实际工程中,采用高精度大地水准面模型对水利工程的高程进行测量的可行性较高。

基于天文测量高精度真北方位校准的可靠性分析

基于目前真北方位标准的建立和校准缺少规范化统一的计量标准和方法的问题,本文对真北校准方法进行梳理,以定向精度最高的天文测量方法为基础,通过对Y/JGT-1型天文测量系统进行溯源和性能指标确定,分别在实验室内和野外条件下进行实际测量,通过重复性和稳定性试验研究其作为真北方位校准装置的可行性。实验数据表明,天文测量系统在野外真北方位边上的测量具有良好的重复性和稳定性,完全满足校准真北方位的相关要求,实现了完整的真北方位溯源链,为规范真北方位标准的建立校准工作提供有益数据支撑和技术借鉴,同时为精密工程测量、形变监测和工业测量等领域提供可行的标定方案。

我国陆地垂线偏差精化计算

我国天文大地网与高精度GPS2000网进行联合平差时,为满足地面观测数据归算到WGS84椭球的需要,采用移去-恢复技术和高阶次地球重力位模型,应用全国重力资料和30″×30″数字地形模型,完成了参加联合平差的48 919个大地点的相应于WGS84椭球垂线偏差的精化计算,并用115个与天文点重合的GPS点的实测垂线偏差对计算结果进行了外部检验,得到全国垂线偏差子午分量的总体精度为±1.45″,卯酉分量的总体精度为±1.50″。

“嫦娥”工程与月球测绘学

介绍了我国月球探测计划“嫦娥”工程的发展概况 ,提出了月球测绘学的概念及基本任务 ,总结了当今世界上月球测绘的主要成果 ,指明了我国发展月球测绘工程总体方略和具体措施。

全国天文大地网与空间大地网联合平差

天文大地网与空间大地网联合平差 ,对于检核、控制与加强天文大地网以及建立与扩展地心坐标系 ,都具有重要意义。全国天文大地网与全国 GPS大地网联合平差 (I期 )于 1 998年初完成。本文报告平差采用的原则和模型 ,并提出平差结果。通过联合平差 ,消除了天文大地网尺度的系统偏差 ,减弱了它的局部变形 ,改善了它的整体精度 ,更重要的是建立了由近 5万个大地点坐标体现的地心参考系 ,其地心坐标的水平分量精度好于 0 .5m。

用中国地区ERA-Interim资料计算ZTD和ZWD的精度分析

对欧洲中尺度气象预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim资料在中国地区的可行性和精度进行了评估分析,探讨了ERA-Interim资料计算对流层天顶总延迟(ZTD)和湿延迟(ZWD)的处理方法,并和全国28个GPS台站实测值计算的ZTD和ZWD进行比较。结果显示ECMWF资料计算ZTD的总体平均偏差和中误差分别约为-1cm和2 cm,ZWD在BJFS和LHAS站的偏差和中误差绝对值分别约为1 cm和1.6 cm。

子午线收敛角和垂线偏差对陀螺方位角的影响

陀螺经纬仪常用于测定井下或地面待定边的坐标方位角.主要分析了在陀螺方位角测量中,影响坐标方位角计算的2个因素--子午线收敛角和垂线偏差.根据赫里斯托夫子午线收敛角γ计算公式和常用近似公式,计算了不同纬度的γ值,对比分析得到：随着经差l的增大,近似公式计算误差相应增大,l=0.5°时计算精度可达0.01″-0.1,″此外给出了γ较差计算公式,并分析得到经差l小于1°时,公式计算精度可达0.001.″根据GPS法测量高程原理导出了垂线偏差计算公式,并结合某试验网数据分析得到垂线偏差最大值一般小于20,″这和理论上的结论较吻合.

岁差章动模型更新等因素对坐标转换的影响

GCRS(Geocentric Celestial Reference System,地心天球参考系)与ITRS(International Terrestrial Reference System,国际地球参考系)之间的坐标转换方法与岁差章动模型密切相关,IERS(International Earth Rotation and reference systems Service,国际地球自转与参考系服务)规范先后推荐了3组不同的岁差章动模型。论文分析了基于春分点的坐标转换过程,在比较3组岁差章动模型间差异的基础上,以太阳系10个天体为例,计算了岁差章动模型更新、极移、世界时与地球时差值等因素对坐标转换影响的具体数值。结果表明,IAU 2006岁差-IAU 2000AR06章动与IAU 2000岁差-IAU 2000A章动间的差异,对坐标转换的影响在0.5mas以内;而IAU1976岁差-IERS 1996章动与前2组岁差章动间的差异,对坐标转换影响的最大值达到37mas;极移对坐标转换影响的最大值达到0.6″,远高于岁差章动模型更新所带来的影响;当忽略世界时与地球时的差异时,结果完全错误。通过此分析,明确了极移、世界时与地球时的差异对坐标转换影响的具体数值,可为工程计算中岁差章动模型的选取提供参考依据。

国际地球参考框架(ITRF)的原点和无整体旋转

目前国际地球参考框架(ITRF)建立和维持中,参考架原点和其定向随时间演变的约束上,并没有遵循协议地球参考系(CTRS)的定义。ITRF的定义和实现不一致的这种特征,将对毫米级地球参考框架的构建产生重要的影响。分析和讨论了最新的国际地球参考框架(ITRF2005)的原点和定向随时间演变的问题,并提出了目前可能解决的办法。

测地坐标系中子午线收敛角的直接解式

提出并推导了测地坐标系中一点上子午线收敛角的直接解式 .该解式直接采用该点的测地坐标来求解子午线收敛角 ,从而能方便地将测地坐标系中任一大地线的方向角转换为大地方位角 .数据验证表明 ,舍去高次项后的简易公式也足以满足一定范围内地理信息系统 (GIS)

天文测量中电子经纬仪的应用

介绍了T3000/T2000s电子经纬仪的测角原理,研究了其与计算机的实时通讯、控制和测角时延的测定技术,分析了仪器测角时延的特点和稳定性。首次提出了利用该仪器进行天文经纬度测量的观测方法,实验结果表明,其测定天文经纬度的精度能满足一等天文测量的要求。

唐山地区铅垂线变化与地震前后地下物质变化的关系

利用中国北京—唐山重力网1987—1998年46期重复测量的资料,计算了唐山地区间隔0.1°×0.1°各点的铅垂线变化.讨论了地下物质变化与地面一点铅垂线变化的关系,以及根据一个区域的铅垂线变化对地下物质变化进行研究的理论和方法;并以唐山地区1988年8月3日mb4.3地震和1995年10月5日mb5.0地震为例,对地震前后地下物质的变化进行了计算,给出了地下扰动体质心的地理位置和深度,以及扰动体本身的质量.证明了该地区伴随地震孕育、发生而产生重力变化和铅垂线变化的现象源自地下物质的变化.依据区域铅垂线变化的测量资料,可以研究地下物质的变化,因而可望为地球科学研究,其中包括地震预测的研究,提供一些前所未有的新信息.

陀螺经纬仪定向中施加子午线收敛角的问题探讨

通过对中纬度地区子午线收敛角的计算,分析陀螺经纬仪定向中施加子午线收敛角的方法对定向精度的影响,消除了过去对施加子午线收敛角的模糊认识。并通过实例说明陀螺经纬仪定向中施加子午线收敛角的正确方法,其对高精度陀螺经纬仪的定向尤为重要。

Bursa转换模型七参数严密解算方法研究

针对现行教材中Bursa线性转换模型只适合小旋转角的情况,提出了基于中心化后Bursa转换模型七参数严密解算方法,迭代过程无需计算搜索步长λ。通过实例计算表明,该方法数值计算正确,适用于任意两空间坐标系之间的严密转换。

乌鲁木齐天文站南山GPS跟踪站的地心坐标精确测定

利用GAMIT软件 ,采用有基准算法对乌鲁木齐南山观测基地新建GPS跟踪站GUAO的观测资料进行了归算 ,结果表明该站观测资料的质量是可靠的 ,并首次获得了该站在ITRF2 0 0