时序InSAR揭示北京市地面沉降减缓及其与地下水变化关系

北京地面沉降具有持续时间长,影响范围广,危害程度大等特点。实时监测北京地表沉降变化特征,及时根据地下水位变化分析沉降趋势对相关政策制定、城市建设发展具有重大意义。因此,本文利用时序InSAR技术获取2017—2022年北京海淀区,朝阳区和通州区3个主要沉降区的形变信息,并对比分析升降轨道探测的形变结果,以此验证时序InSAR的可靠性。时序InSAR结果显示,北京沉降分布不均,沉降中心连片持续发展,最大沉降速率超过100 mm/yr。从逐年沉降区面积、最大沉降速率和时序点累积沉降量上看,北京地面沉降减缓特征明显。结合时序地下水位分析,地下水位下降是2020—2021年时间段地面沉降继续发育的主要原因。

北京及周边地区跨断层形变站网评估

为掌握北京及周边地区跨断层形变观测场地目前的效能情况,从而实现准确研判该区域地震危险性,降低未来地震可能造成的灾害风险,综合考虑跨断层场地监测条件和地震预测效能两方面设计了观测站网评估方案,分别从场地监测环境、监测有效性、地下水位变化及地表沉降影响、场地预测配套性、最优预测指标效能和区域变形配套性等方面开展研究,给出了北京及周边地区跨断层形变站网的综合评估结果及后续站网优化建议。结果表明:①目前北京及周边地区的跨断层场地对区域内大多数主要断层具有较好的监测能力和地震预测效能,但八宝山—黄庄—高丽营断裂上多数观测场地监测条件相对较差,预测效能普遍偏低,建议选择该断裂的其它位置补充新建若干观测场地。②除了断裂构造,区域地质构造、水文地质条件等也对观测场地效能有重要影响,后续新场地选址时需要重点考虑这些因素。

延庆西拨子洞体应变速率变化异常识别

1西拨子洞体应变观测概述。地壳形变与地震孕育发生有着紧密的联系,洞体应变观测仪(伸缩仪)是精密测量地壳岩体两点间水平距离相对变化的仪器,适用于观测地壳应变和固体潮水平分量的连续变化,定点应变潮汐连续观测数据可反映该区域地壳应力—应变状态的长期变化,为研究地震孕育过程中水平应变的变化规律提供数据。

北京城市轨道交通对地电场观测的干扰影响

北京地区地电场观测受到城市轨道交通等严重干扰。文中分析了北京地区多年来的地电场观测数据受城市轨道交通干扰的情况,根据轨道交通的运行特点,对干扰严重的通州台地电场观测数据进行了FFT谱分析,提取出地电场观测的正常变化数据,并对此类干扰的数据处理方法进行了探讨。

龙门山断裂带北段活动特征的遥感地质解译研究

文中通过龙门山断裂北段卫星遥感影像的解译分析，对该区活动断裂的分布与发育情况进行了研究。文章选取ETM光学影像和遥感1号雷达影像为主要数据源，结合研究区已有研究成果，分析了遥感影像上地质地貌特征，建立了研究区的解译标志，对龙门山断裂带北段主要断裂（平武-青川断裂、南坝-林庵寺断裂、江油-广元断裂）分布特征与活动性进行了深入的遥感解泽。研究结果表明，平武青川断裂对不同规模的水系位错的影响较大，且广元地区历史地震主要分布在该断裂带上，凶此平武-青川断裂活动性最强，对该区地震的发生起着重要的控制作用。

利用北京GNSS连续站监测地壳运动遇到的问题及解决办法

用GNSS监测北京地区的地壳运动,属小区域研究范畴,我们选用了境内16个工作状况较好的GNSS连续观测站6年的数据进行研究。基础数据的解算由王敏研究员提供方法、参数、模型和数据等,保证了解算的高水平。因测站设备的更换、环境的改变、沉降的差异、地震的发生、年周期等因素影响,解算值还不能直接用于地壳运动的研究,必须找到可靠的办法,扣除上述因素的影响。作者针对不同的影响因素,分析了其共性、个性、处理顺序、变化模型、量级大小等特点,通过试算、试验和比较,找到了一些较好的解决办法。本文的研究结果为进一步研究京区的地壳运动打下了一个良好基础,对于综合利用不同部门GNSS观测数据具有一定参考价值。

北京市延庆地震台地电阻率长程观测数据研究

分析北京延庆台1988年以来地电阻率观测资料的可靠性,讨论归一化变化速率方法,用以处理该台地电阻率长程观测数据;结合北京及邻近地区近三十年来发生的7次中强地震,研究该台地电阻率异常与地震的对应关系。结果表明:延庆台地电阻率观测对附近的中等以上地震和远距离大震有一定的映震能力,可为今后该台附近及邻近地区的地震提供中、短期预测预报参考依据;同时该台在中国大陆及周边远距离大震前也观测到了时间上对应的地电阻率异常。

首都圈断层活动及其与地震关系探讨

对首都圈地区10处跨断层流动观测场地40多年来的观测资料进行了系统研究,计算了断层水平扭错量、水平张压量和垂直升降量。结合首都圈地区地质构造特征和该区1970年以来的区域地震活动特征,分析了首都圈地区现今断层活动特征及其与地震的关系。结果表明,首都圈地区断层活动较复杂,目前总体活动水平与往期相比并不高,大多数断层左旋活动增强,右旋活动相对减弱;张性活动也有逐渐增强的趋势;断层垂直活动量小于水平活动量,地壳运动仍以水平运动为主;断层活动与地震活动存在一定的关系,强震前断层活动明显增强,并具有一定的异常特征。

鲜水河断裂带断层蠕变观测与地震

利用断层蠕变观测数据,采用断层运动学分析方法、主成分分析法,综合研究鲜水河断裂带现今运动学特征,并探讨其与断裂带附近中强震孕育-发生及周边大尺度强震的可能关系。结果表明:1)鲜水河断裂带现今构造运动以左旋走滑为主,但错动方式并不唯一,在个别时段也出现短暂的右旋走滑。此外,鲜水河断裂带还表现出明显的分段活动特征。2)鲜水河断裂带断层蠕变观测在白玉M_S5.5地震、雅江M_S6.0地震、汶川M_S8.0地震、芦山M_S7.0地震以及康定M_S6.3地震前均出现了不同程度的形变异常,属于这几次地震的前兆反应,而鲜水河断裂带于2001年底开始的大幅度拉张运动,主要是受2001-11-14昆仑山口西M_S8.1地震震后大区域应力场调整影响所致。

GNSS柔性观测墩的试验研究

基于无震时用于GNSS连续站测量、有震时能降低可记录地动位移阈值的需求,设计建造了3个不同深度的双筒下沉式GNSS柔性观测墩,在东三旗GNSS连续站进行了数月的同环境、同时段连续观测。在解算环境相同的条件下,结果表明,无震时双筒下沉式观测墩可用于连续站测量。脉冲敲击试验结果还显示,试验用的倒立摆式观测墩在水平分量上具备放大作用,它为降低可记录地动位移阈值提供了可能。由于试验时测区内没有发生3.0级以上地震,更详细的研究有待下一步工作。

汶川地震震灾图像处理中的融合方法及其比较——以北川地区遥感影像为例

图像融合是一种对多源图像信息进行提取与综合处理的技术，其任务是根据多源图像信息进行提取与综合，以获得对同一场景、目标的更准确、更全面、更可靠的图像描述。本文以北川地区的遥感图像为例介绍了汶川地震中遥感图像处理使用的图像融合方法，包括IHS变换，主成分变换（PCA），高通滤波和小波变换等，肯定了图像融合在震害信息提取中的作用。然后对各种方法进行了定性与定量地对比、分析及评价，根据各种方法的特点，分析了不同应用目的所适用的遥感图像融合方法。

北京土层GNSS连续观测站沉降影响的识别和改正

以基岩GNSS连续观测站为背景,考察各土层GNSS连续观测站垂直、水平分量的变化特征。观测结果表明,排除沉降干扰,严重沉降站一般需要改正,一般沉降站视研究需要决定是否改正。最后给出受沉降影响的测项的改正方法。

张北6.2级地震前后断层活动时空演化特征分析

利用首都圈地区的24处跨断层流动水准观测资料,计算了断层垂直形变速率,运用主成分分析方法对研究区断层垂直形变速率进行了合成,从时空角度分析了张北地震前后跨断层形变异常特征。结果表明,张北地震前首都圈地区的部分跨断层水准测点出现了一定的异常变化。时间上,观测曲线大致从1994年开始出现准同步的加速、转折,恢复到原来水平后发震;空间上,地震前2～3年研究区整体由张性转为压性,最后逐渐形成了以震中区为压性区而远离震中的地区压性逐渐减弱的空间分布格局。张北地震后,研究区出现了大范围的张性区,并且处于相对稳定的空间分布状态,这可能与区域应力的充分释放有关。

延庆地电阻率西洋参种植干扰有限元定量分析

依据测区地下构造条件、电性结构以及地电阻率特征,结合电测深曲线,建立三维有限元模型。通过数值模拟,计算测区内种植西洋参对地电阻率观测的影响形态和幅度。计算结果表明,在扣除地电阻率基准值后,西洋参种植干扰形态和幅度与实际观测值的异常变化较为吻合。

北京地区GNSS基准站观测数据质量分析

对北京地区4个陆态网络GNSS基准站的观测数据进行计算,分析观测数据的质量指标,结果表明:各基准站的数据有效性、多路径效应和数据周跳等精度指标均符合相关技术规程要求。通过对基准站观测数据的质量分析,掌握基准站运行情况,保证其高质量运行,为产出高质量、高连续率的观测数据提供保障。

东日本地震在北京GNSS连续观测站E分量的反应

北京GNSS连续观测台网孔径较小,不同的建设和管理单位执行着不同的规范,城市人为活动强烈引起较多干扰,给观测数据的使用提出了新要求。本文对北京GNSS连续观测台网数据做了一些必要的处理,如原始数据的高水平解算,设备、超差、迁址的改正,逐站消除E分量线性趋势变化等。在全部可用16个连续站E分量上,日本9.0级地震前呈下锯齿波异常(缓慢西移)、临震阶跃回升(快速东移)、震后Ω形恢复,构成了一个完整的地震过程,这个过程在以往的GNSS观测中很少见到,为进一步研究提供了一个很好的实例。尤其是临震快速东移,他不受人为设定的正常值大小影响,具有明显的预报和预警作用。

昌平断裂交汇区GNSS观测网络数据质量分析

选取数据完整率、多路径效应、信噪比以及周跳比等数据质量评价指标,对昌平断裂交汇区的全球卫星导航系统(GNSS)观测网络进行数据质量分析。结果表明,全球定位系统(GPS)数据完整率均达98%以上,北斗卫星导航系统(BDS)数据完整率较低,均为75%左右;BDS受到的多路径影响较GPS和格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)要小;除了GPS和GLONASS的L2相位观测值信号强度相对较弱以外,其他GNSS信号强度均较强;所有测站的周跳现象均较少。昌平断裂交汇区GNSS观测网络数据质量较好,后续可升级硬件系统以满足BDS应用的需要。

雾霾天气对GPS天顶对流层延迟与可降水量影响研究

以北京市GPS连续观测网数据,研究雾霾天气对GPS天顶对流层延迟和可降水量的影响。研究表明,雾霾发生日,天顶对流层延迟和可降水量上升;雾霾持续过程中,天顶对流层延迟和可降水量在序列的峰值徘徊;雾霾结束日,天顶对流层延迟和可降水量下降。

地电观测中城铁干扰数据频谱特性分析研究

地震前兆观测中地电观测是地震分析预报中最可靠的观测方法之一。但随着城市建设的快速发展，观测数据受到了多元化干扰信号的侵袭，给我们在地电观测数据中提取有用的地震信号增加了很大的难度，为了给地电前兆地震分析提供更优化的数据，课题组将对我局地电阻率观测数据质量做出量化分析及评估。在此基础上，通过数据处理方法得到地电观测数据的可用信号和干扰信号的大小，再通过实地考察，数据统计的方法收集到干扰信号源的变化情况以及干扰信号源所引起的地电观测数据变化大小，然后用数理统计方法建立识别和分析地电阻率干扰数据的处理方法。

2016年1月9日怀来震群精细分析

2016年1月9日河北省怀来县发生ML 3.4震群,据历史记载,该区曾发生多次MS 5以上地震,地震活动强烈。为了进一步判断该区后续地震活动趋势,采取地震序列、视应力及波速比方法,对此次震群进行精细分析,结果表明,此次震群为非前兆震群,应力水平较低。